前蓋隔熱罩毋容置疑，其具有良好的隔音、隔熱效果，可有效避免發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫直接傳至發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，以此保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的車漆，避免雨雪天氣，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋產(chǎn)生霧氣影響駕駛，為駕駛員提供一個(gè)舒適和安全的駕駛環(huán)境。如何在最優(yōu)的成本取材上，盡可能的減少固定點(diǎn)，節(jié)約成本以及方便后續(xù)拆卸，成為當(dāng)下研究的新方向，本文提供了一種新的隔熱罩固定方式并結(jié)合實(shí)際造車對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。
一、前蓋隔熱罩作用
1．在整個(gè)汽車運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲中，發(fā)動(dòng)機(jī)屬于主動(dòng)噪聲，也是全車唯一的主動(dòng)噪聲。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作的過程中，活塞機(jī)械運(yùn)動(dòng)而發(fā)出機(jī)械噪音，還有點(diǎn)火時(shí)氣體燃燒的爆破聲，當(dāng)然這種爆破聲會(huì)因?yàn)闅飧椎拇嬖诒晦D(zhuǎn)化為氣缸的震動(dòng)噪音。眾所周知，噪音控制過程中常用到隔聲屏障（噪音的機(jī)器和工作人員之間，放置一道聲屏障，就可減弱噪音），發(fā)動(dòng)機(jī)蓋隔熱罩正是利用這種原理起到降噪作用，首先發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下方，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上安裝隔熱罩以后自然就構(gòu)成了聲屏障，其次隔熱罩使用吸音材料（一種聲學(xué)泡沫材料，它里面水平分布著開口腔與閉口腔），能有效地將噪聲即聲能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能消耗掉，從而達(dá)到吸收噪聲的目的，環(huán)境噪音得到明顯降低。
2．發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度分布與其內(nèi)部的氣流流態(tài)密切相關(guān)。怠速狀態(tài)下，散熱風(fēng)扇周圍的風(fēng)量均等，而行駛狀態(tài)下流向下方的風(fēng)較強(qiáng)。隨著氣流的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的壓力分布也出現(xiàn)變化，上部的壓力由前向后逐步增加，后部擋火墻處的壓力由上至下逐步降低。由于氣流由高壓區(qū)流向低壓區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙上部的高溫氣流會(huì)滯留在上部，難以向后方移動(dòng)，因而會(huì)烘烤發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，此外，發(fā)動(dòng)機(jī)為了維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也會(huì)以輻射的形式向外散出大量熱能，直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)蓋溫度的上升，發(fā)動(dòng)機(jī)艙的持續(xù)高熱會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)蓋頻繁的處于高溫與低溫之間，對(duì)漆面的老化影響非常嚴(yán)重，特別是白色車輛更容易因?yàn)轭l繁的冷熱交替作用而導(dǎo)致發(fā)黃。所以我們需要吸熱、隔熱，來降低發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的色變以及延遲飯金老化（金屬疲勞）。而隔熱罩由于其優(yōu)秀的耐火阻燃特性，可以阻隔來自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱能，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋漆面不受高溫烘烤。
總之隔熱罩有隔音、隔熱、吸塵和降低共振的作用。
二、傳統(tǒng)隔熱罩固定方式
汽車隔熱罩通常通過卡扣固定在車身飯金上。固定形式有2種：一種是在鈑板金上打孔，卡扣上設(shè)置柱狀螺栓或倒鉤固定在飯金孔上來，實(shí)現(xiàn)固定，如圖1、圖2所示。一種方式是在鈑板金上焊接螺栓，卡扣上設(shè)置與螺栓適配的固定孔，卡扣壓裝在隔熱墊或隔音墊上實(shí)現(xiàn)對(duì)隔熱墊或隔音墊的固定。
以上2種安裝方式存在幾點(diǎn)問題：
1．柱狀螺柱長度太長，安裝過程中易變形，造成隔熱罩與飯金孔不貼合，影響固定的牢靠性和隔熱罩與板金的表面會(huì)產(chǎn)生間隙。
2．卡扣一旦裝配完成后，很難取出，需要配備專用工具，更換不方便。用蠻力取出后，卡扣會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，不能再次使用。更為嚴(yán)重的是，卡子螺柱在拆卸的過程中有可能掉入飯金空腔，當(dāng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)蓋時(shí)，會(huì)有異響的風(fēng)險(xiǎn)。
3．現(xiàn)有卡扣結(jié)構(gòu)只能手工安裝，沒有可借助的工具，靠近發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)側(cè)由于靠近車頭比較遠(yuǎn)，員工需要一只手拿著卡扣并且扶著隔熱罩，同時(shí)另一只手安裝卡扣，操作困難，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。
三、新型隔熱罩固定方式
在隔熱罩的邊緣增加約束結(jié)構(gòu)，利用自身本體多出的邊緣構(gòu)造，插入到鈑板金孔中，達(dá)到固定隔熱罩的效果，如圖3，圖4所示。對(duì)比傳統(tǒng)的固定方式，新型結(jié)構(gòu)有許多的優(yōu)點(diǎn)。
以中國的某汽車廠商為例：
a.飯金上的螺柱單個(gè)成本0.15～0.3RMB，塑料卡扣0.2～0.4RMB。
b.隔熱罩固定點(diǎn)的要求，大于等于25mm，必須增加固定點(diǎn)，從而達(dá)到隔熱罩固定牢且與飯金無間隙的要求，粗略估計(jì)單車可以節(jié)省8個(gè)左右的推釘。
制造車間的基本工程工時(shí)BEC（在整車廠內(nèi)，用于安裝緊固零件的時(shí)間（單位＝min/車，也就是廠內(nèi)增值手工操作時(shí)間），HPV：單車工時(shí)Hours per Vehicle，GCR（GrossConversion Rate）工時(shí)轉(zhuǎn)換率，是用來衡量工廠的效率GCR＝HPV/BEC.
某汽車廠的直接每小時(shí)平均人工成本6.28/min of BEC。
針對(duì)鈑板金上增加螺柱的固定方式，如改成新型的固定方式，有如下優(yōu)點(diǎn)：
1）可以省去螺柱以及塑料推釘?shù)膯渭杀尽０凑漳耻噺S單個(gè)螺柱0.15～0.3 RMB，單個(gè)塑料卡子0.2～0.4 RMB來計(jì)算，單車可節(jié)約2RMB左右。同時(shí)可以減輕車體的整備質(zhì)量。
2）方便后續(xù)拆卸和更換。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比較，不需要專業(yè)工具和專業(yè)操作人員，拆卸方便，并且可以多次拆裝。
3）假設(shè)單車節(jié)省8個(gè)推釘，每個(gè)推釘安裝到鈑板金上的時(shí)間為3s。
8
screws x 3 sec/screw＝24sec ofBEC
Y 6.28/min of BEC x 24 sec ofBEC x 1 min/60 sec＝Y(jié) 2.5
經(jīng)過上述分析，新的固定方式一方面縮短了制造周期，降低安裝時(shí)間BEC，提高了工廠的操作效率，另一方面減少推釘?shù)膯蝺r(jià)、包裝及運(yùn)輸成本等等。
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