应用于车门模块的特种润滑剂

　　图1 车门中大量的电子和液压元件对特种润滑剂提出了全新的要求

　　所有这些元件对特种润滑剂提出了全新且繁琐的要求。轿车车门包含了大量的电子和液压元件用来执行开关动作，以及满足车辆舒适性及安全性相关功能要求。本文通过车门锁、车窗升降机和拉索的应用案例，来说明特种润滑剂如何提升产品性能、降低能耗和增加驾乘舒适性。

　　根据摩擦部件的材料、工作温度、环境介质以及OEM制造商对润滑剂的特殊要求，应用在车门模块(见图1）的特种润滑剂应该满足以下要求： 必须与不同种类的塑料材料（如PA、POM、ABS、PBT和PP）、橡胶（如NBR、EPDM）和油漆兼容；必须在低温下也具有卓越的润滑性能，工作温度范围可达-40℃～90℃；必须具有防水性能（雨和冷凝水珠）、与清洁剂和防冰剂兼容，并且具有良好的抗腐蚀性（SKF EMCOR 0/1）；尤其重要的是，即使在-40℃的低温下润滑剂仍具有良好的浸润性和流动性能；其他要求如：抑止噪声、能生成润滑薄膜、无异味以及无起雾现象在DIN 75201 A中有所定义，此外终生润滑也是很重要的要求。

　　侧门锁：低温下更高的驱动力矩

　　德国某家技术领先的OEM制造商发现，当工作温度介于-40℃～-20℃之间时，车门的锁销和锁爪的释放力矩大大增加。在IP186低温测试台上，对车锁在使用不同润滑剂时的启动和工作力矩作了试验比较。结果显示，使用低粘度的全合成润滑剂润滑时的数值大大低于高粘度的半合成润滑剂或基础油为矿物油的润滑剂。鉴于在IP186低温测试台上的良好试验结果，低粘度的全合成润滑脂大量应用于侧门锁上。同时，在-40℃～90℃的温度范围内，全合成油润滑剂始终比半合成润滑剂具有更低的驱动力矩。

　　在整车试验中发现，侧门锁机构中的机械运动会产生大量的噪声。我们对应用于不同领域的36种门锁在一个特殊的门锁试验台上作试验（见图2）。其中，一台线性驱动电机产生摆动，以模拟运动中的汽车对门锁的垂直冲击。整个试验中进行了40 000个工作循环——门锁的一次开闭称为一个工作循环。

　　图2 门锁噪声检测平台

　　试验用的门锁来自不同的制造商，采用同一试验平台，工程师对不同润滑剂包括涂层材料进行测试。结果显示，仅在采用SAE J726指定的Arizona试验粉尘时会在门锁撞针的接触点处产生啸叫噪声。一种能防止这种类型噪声的特种润滑剂，已被一家汽车制造商指定用于润滑这些摩擦点并要求其零部件供应商在其供应的部件上使用。

　　中控锁系统和小型电机

　　由于摩擦力太小，车窗升降机的蜗轮机构要承受反复的后坐力冲击，中控锁系统中也有同样的现象发生。这可以通过提高蜗轮机构的自锁性能加以解决，而润滑剂在提高蜗轮机构的自锁能力中作用很大。Tannert滑动指示器（Sliding Indicator）是一个理想的用于研究润滑剂对自锁性能的影响的试验平台。在Tannert滑动指示器上，两个滑动面受到振动冲击且载荷不断增加。Tannert滑动指示器用于确定不同润滑剂在低滑动速度条件下的滑动或粘滞性能。例如对于矿物油润滑剂，Tannert试验台显示，摩擦系数随着载荷的增加而增加，而合成油润滑剂则始终保持低的摩擦系数。由此可见，在车窗升降机和车门模块需要在齿轮和蜗轮装置上额外增加自锁能力，因此通常使用基于矿物油的混合基础油的特种润滑剂。

　　图3 拉索测试平台，以模拟当拉索铺设的角度为270°时润滑剂对操作力的影响

　　车内门把手和拉索

　　除了车内门把手的轴承之外，门把手与门锁之间的连接类型，例如拉索线，也决定了开门所需力的大小，其中环境温度和拉索的铺设方式尤其具有决定性的影响。当拉索铺设角度为90°时，其操作力大小远远低于拉索铺设角度为270°时的操作力。当温度低于-10℃时，打开车门所需施加在把手上的作用力大大增加。图3所示的是专为拉索搭建的试验平台，以模拟当拉索铺设的角度为270°时润滑剂对操作力的影响。使用基于合成烃和硅油的不同润滑剂进行几次试验。试验表明，使用润滑油、中粘稠度和高粘稠度的润滑脂以及液态油脂之间有着很大的差别。由于低温下出色的试验结果，一种特殊的硅润滑剂被选用于润滑铺设角度为270°的拉索。当拉索铺设角度为90°且工作温度介于-20℃～23℃时，一种基于合成烃的润滑剂显示了最佳的试验结果。

　　总结

　　如果在早期的设计阶段就能将润滑剂的因素考虑在内，这将决定性地提高车门各部件的工作性能。现场案例说明了机械动力学测试试验有助于为汽车门锁、车窗升降机和拉索选择适合的润滑剂。