01、从安全维度层面考虑

天窗玻璃的安全性

天窗玻璃应满足法规 GB9656 相应要求,比如透射率、抗落球冲击性等等,这是法规对我们的要求。行业内都知道钢化玻璃存在一定的自爆率,因为钢化玻璃强度较高,但其自爆现象无法 100%规避,但是用户是很难接受这个解释的。

 

玻璃自爆会给驾驶员在行驶过程中带来很大安全风险,其玻璃碎片可能对乘客造成伤害,遇到下雨天会给用户造成大麻烦。

 

如何降低自爆率就成了我们必须改善的事情,总的来说可以从 减少杂质,控制玻璃原片的质量,控制钢化工艺,优化 PU 包边结构(全包优于半包), 物流过程中对玻璃进行保护保护入手。

 

防夹功能 

为提高用户的使用方便性,现在的天窗一般都具备一键开启 / 关闭功能。按照 GB11552 要 求,需要有防夹功能,且防夹力<100N。但是不是<100N 就安全了?

 

其实并不是,新闻也曾报道过经有小孩被天窗夹住窒息而死。所以,安全合理的防夹策略很重要。

 

那么我们可以从哪些方面提高安全系数? 

首先,一定要采用成熟的防夹力算法,尽量减小防夹力阀值。其次,重视标定的作用,可以通过多次、多工况标定选择较小阀值,同时防止误防夹出现。针对前横梁又硬又薄,易增加伤害,可以多采用内饰条。

 

用电安全性 

1、电机的热保护。 

一般来说,电机热保护失效的话,会引起电机的烧蚀,严重的可能会引起车辆的自燃。天窗电机一般采用软件保护的方法,通过一定的算法对天窗电机进行热保护。因此,一套成熟的热保护算法很重要。 

 

2、控制器的用电安全性。 

控制器的电路出现虚焊,或者其防潮性能差。使用过程中可能出现短路,从而引起控制器被烧蚀,带来安全隐患。因此,必须选择质量可靠的电器元件,控制器表面三防很重要,过程电检很重要。

 

02、从可靠性维度层面考虑

零部件的结构强度 

1、机械组结构强度。机械组零部件应满足相应的强度要求,各种工况下不应出现断裂、变形等。会导致天窗运行不正常,甚至是损坏 

 

2、横梁、导风板等部件的强度。如果横梁设计强度不够,天窗运行中可能出现链条挤出的现象。从而导致天窗无法运行, 用户需要更换整个天窗。

 

密封及排水可靠性 

天窗系统漏水,是投诉比较多的质量问题。天窗出现漏水问题,一般是密封性不好或者排水路径被堵塞。因此,密封及排水的可靠性十分重要。

 

03、从感知质量层面考虑

视觉感知 

1、天窗的尺寸

我们都知道用户更喜欢尺寸大的全景天窗:良好的采光,开阔的视野,有的用户更喜欢天窗是因为可开启,可以透气。天窗尺寸的大小影响车内的透光面积,从而对用户的视觉感受带来影响。

 

2、外观整洁性:机械组、导轨附加零件外漏,会给人一种凌乱、低品质的既视感。

 

密封条遮挡: 

方案:滑轨上卡接密封条,用于遮挡机械组及钣金结构优点:可遮挡机械组及侧面钣金结构, 提升感知质量;与玻璃过盈配合,NVH 效果更好;整体遮挡效果更好 缺点:成本比塑料挡块高;前玻璃关闭 过程中有挤压异响风险;

 

塑料挡块: 

结构:滑轨上卡接塑料挡块,用于遮挡机 械组及钣金结构 优点:可遮挡机械组及侧面钣金结构,结 构及装配工艺简单,成本相对较低;缺点:前后玻璃位置需开凹槽,效果欠佳 ;与玻璃之间有间隙,无密封效果气味性差。

 

3、全景天窗的遮阳帘,半遮光的遮阳帘给人一种隔热差、低品质的既视感。

 

100%遮光: 

结构:双层帘布,背面帘布为黑色 

优点:遮光效果好,对空调制冷效果影响较小 (具体影响度后续在 X37 空调试验中进行验证) 

缺点:帘布成本较高

 

非 100%遮光: 

结构:单层帘布,网状结构 

优点:成本较低 

缺点:遮光效果差,对空调制冷效果影响 较大(相同时间内头部温度降温速度低 2~3℃)

 

听觉感知:低噪音,无异响 

噪音&异响:电机和天窗运行噪音大,会使用户产生烦躁感;异响会给用户带来产品质量差、 不牢固的直观感受。

 

IQS 分 8 大类,233 个评价子项,与车身相关的杂音&异响有 17 项,可见用户对杂音&异响 问题很关注。因此,在天窗的设计开发中,杂音&异响问题应得到充分考虑。

 

 

天窗异响的定义:区别于天窗正常运行过程中产生的功能噪音及天窗开启时的风噪,在外界激励作用下,天窗自身部件之间或与环境件之间产生的异常噪音,具有偶发性、多样性 和无规律性特征。产生天窗异响的条件:

 

 

外界激励通过车身、空气等介质传递给天窗系统 的作用力,如路面激励、风压等产生的作用力。外界环境因素,如温度、灰尘等 比如灰尘会引起密封条摩擦异响等。天窗系统自身激励所产生的振动和作用力, 如驱动电机的作用力。

 

天窗异响的分类:天窗异响的分类可以参考噪音的分类方法,按照其产生机理的不同, 分为三类:嗡嗡声(Buzz)、嘎吱声(Squeak)、喀哒声(rattle)。

 

嗡嗡声(Buzz)定义:在外部激励下,物体本身 的共振产生的噪音,一般频率较高。天窗开口位置产生的风振噪音属于 Buzz。

 

嘎吱声(Squeak) 定义:两个物体在接触面上有相 对运动的时候,产生的摩擦噪音。密封条与钣金翻边相对摩擦产生 的摩擦噪音属于 Squeak。

 

喀哒声(rattle)定义:运动的物体在运行过程中, 由于干涉和碰撞而产生的冲击噪 音。机械组滑块与导轨上限位支 架产生的撞击音属于 rattle。

 

嗅觉感知:低气味 

挥发性气味,不仅给用户带来不舒适感,还可能给用户带来身体上的伤害。气味性与选材及 加工工艺有关。天窗部件中塑料、EPDM、油脂等的使用占比较大,因此对气味性的要求也较高。

 

04、从环境友好性层面考虑 

环境友好:低 VOC、低禁限用物质、可回收利用。

 

VOC 是对人体有害的挥发性有 机物。即将纳入法规强制性要求。

 

禁限用物质是指铅、隔、汞等 对环境或身体有影响的物质。是法规强制性要求

 

天窗部件本身或用材应可回收 利用。属于法规强制性要求。

 

05、从经济性和轻量化层面考虑 

经济性:高性价比(满足性能要求的前提下价格越低越好) 

随着汽车行业的竞争日趋激烈,成本的竞争越来越重要。零部件供应商对产品的成本控制也 越来越重要!因此,以成本驱动的产品开发是趋势。 

 

1. 系列化、平台化:大批量生产及采购,降低单件成本 

2. 国产化、本地化:采用国内材料、国内生产商,降低成本 

3. 轻量化、简单化:采用简单的结构、轻量化设计,降低成本 

 

轻量化:高性能比(满足性能要求的前提下重量越轻越好) 

 

新能源车是未来汽车的发展趋势。因此,零部件的轻量化也将是未来零部件重点应对方向。

 

轻量化策略:• 新材料、新工艺运用:碳纤维材料、PC 材料等 • 减少结构件。

 

# 增重 备注
小天窗 9kg 天窗质量为净增
内装式全景天窗 25kg

 

 

随着国内经济的快速发展,人民生活水平的提高。汽车消费市场目前还处于上升阶段,因此市场对天窗的需求应该是稳步上升的。尤其是国内消费者普遍喜欢天窗配置,个人认为天窗的市场前景还是不错的。但是竞争会越来越激烈:

 

1. 天窗作为运动机构件,且相互配合的零件多,异响是永恒的话题 2. 高质量、低成本需求,对天窗供应商的质量管控和成本管控能力发起挑战 3. 不断提升的材料性能要求,对产品成本提出挑战。

 

汽车天窗未来趋势 1. 轻量化 2. 智能化 3. 功能多样化。