浅谈温度对汽车密封条摩擦性能的影响

 摘要：汽车车窗玻璃是活动比较频繁的部件，玻璃上升和下降时直接与玻璃导槽密封条摩擦，要求后者具有良好的耐磨性能和较小的摩擦阻力。车窗玻璃进行上升和下降的活动时，玻璃导槽密封条摩擦阻力越小，玻璃运动越顺畅，摩擦因数越小。环境温度的变化以及橡胶密封件清理不及时而残留的灰层等杂质都会对橡胶密封件的摩擦性能产生影响，尤其高低温的环境温度。本文利用高低温摩擦系数试验机考察环境温度变化对密封条摩擦性能的影响。

     关键词：汽车密封条，玻璃导槽密封条；摩擦系数；摩擦性能；NVH

     汽车玻璃导槽密封条是汽车非常重要的功能件，对车窗玻璃起到密封与导向的作用。车窗玻璃多次数的重复上升和下降活动，形成对玻璃导槽密封条的磨耗，其耐磨性能是保证玻璃长时间有效运行的前提条件。^[1]

汽车玻璃导槽密封条的基体材料有三元乙丙橡胶（EPDM）、热塑性弹性体和聚氯乙烯等。

橡胶汽车玻璃导槽密封条的玻璃摩擦层有植绒、喷涂、聚乙烯（PE）条复3种工艺处理方式。

环境温度对密封条的各项性能有显著影响，以低温为例，硫化橡胶在低温下由于松弛过程极剧减缓，硬度、模量和分子内摩擦增大，弹性显著降低，致使橡胶制品的工作能力下降。在非常低的温度下，橡胶失去了热动能，其行为像玻璃，材料会变硬并且模量增大；当温度继续上升，热动能提高了材料的柔顺性，模量下降，具有通常的橡胶行为。

图1 无定形聚合物的剪切模量和损耗因子随环境温度的变化

中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院渠涛等采用专门研制的高低温动摩擦实验机研究不同截面形状的飞机舱门橡胶密封件在不同温度、不同压缩量以及不同表面处理条件下的动摩擦性能，分析环境因素对橡胶密封件动摩擦性能的影响。^[2]同样，不同温度下汽车密封条摩擦性能对于汽车密封条的设计和优化具有重要意义。

高铁检测仪器高低温摩擦系数试验机提供高低温的试验环境，测试原理是与测试台面紧密接触的试样夹持于一块可与机身联接固定的夹持板上，并加以规定荷重，试样与滑动的测试台面形成相对运动，通过力量感应装置测出试样所受摩擦力，由电脑系统自动计算动、静摩擦系数，并绘制测试曲线，可以用来测量不同温度下、不同摩擦介质、不同测试速度等情况下橡胶密封件的动静摩擦系数。

高低温摩擦系数试验机包括几个部分：高低温环境模拟系统、传动系统、摩擦测试工装、力量感应系统、数据处理及控制系统。

图1 无定形聚合物的剪切模量和损耗因子随环境温度的变化

图3 GB/T 21282摩擦系数试验试样固定示意图 

结语

随着我国汽车工业的飞速发展，乘用车密封条生产企业引进了很国外多先进的生产设备和

制造技术，我国对汽车密封条的性能检测也越发重视，除传统的检测方法外，我们更应该关注汽车密封条真实应用工况的性能，以上高低温环境下摩擦性能的测试帮助企业把控产品质量，提升产品性能。

参考文献

[1]王海军, 张宝春, 张勇护. 玻璃滑槽耐磨性和滑动性的试验研究[J]. 汽车零部件, 2008(4):4.

[2]渠涛, 柳荣, 董弋锋,等. 飞机舱门橡胶密封件动摩擦性能实验研究[J]. 工程力学, 2020.