轿车天窗的结构功能以及性能要求

2023年4月24日发(作者：隔墙板材料有几种)

轿车天窗的结构功能以及性能要求

作者：谭柳，黄志平

来源：《时代汽车》 2017年第11期

摘要：随着经济的发展，人们的生活水平也在逐步提高，轿车已经进入家家户户，在平时

生活中随处可见。天窗作为轿车的重要配置之一，在如今的汽车市场中占有很大的比重，因此

对轿车天窗的结构功能有着更高的要求。天窗操作简便，实用性强，且可以提升整车的美感，

往往主机厂在产品的顶配甚至标配中都会有天窗配置，而这也是大多数车主购车的考虑因素之

一。以下主要结合天窗的结构功能，以及性能方面作一些解析，以供进一步了解轿车天窗。

关键词：天窗的功能；结构设计；性能要求；整体优势

1轿车天窗的功能以及在轿车中的应用

(1)天窗增加整车的美感。

增加天窗配置会使整车更时尚美观，凸显档次，在众多车辆中脱颖而出。

(2)降低消耗，节约能源。

在炎热的夏季，封闭的车体内部温度极易达到高温，需要开启空调降低车内温度。若有天

窗配置，则需将天窗打开至起翘状态就可以进行换气，显著降低车体内的高温，节省油耗，达

到制冷效果。

(3)增加空气流动，降低风噪。

车辆行驶过程中，内部空气环境较差时，若开启侧窗玻璃，虽然可以增加空气流动，但风

噪较大；若开启天窗，则不仅能保证空气更好的流通，排出异味，也可以降低噪音，增加乘客

舒适感，缓解驾车疲劳，使驾车更加安全可靠。

(4)扩宽乘客视野。

在乘车过程中打开天窗遮阳帘，乘客可以通过天窗玻璃观察外部环境，采光极佳，给乘客

开阔的乘车体验。

(5)求生通道。

若车辆不慎落水，可以尝试打开或砸开天窗，从车顶逃生。

2轿车天窗的结构设计要求

汽车天窗结构主要包括，机械组、流水槽、导轨、电机、天窗玻璃组件、遮阳帘组件等。

天窗类型主要分为，手动天窗，电动天窗，内藏式天窗，外掀式天窗，小天窗，全景天窗。

天窗玻璃的弧面设计应该与车顶的外观面契合，以及提高车速，减小阻力。天窗的整体框

架布置应该符合车内空间布置，根据一般大众的身高，体型来确定天窗的位置、大小及高度。

在整个结构设计过程中，应该注意天窗的固定性，封闭性，灵活性。在雨雪不好天气中，天窗

的设计应该阻止雨水的渗漏，做好天窗的封闭性，不正确的天窗结构设计，会使天窗下沉。在

快速行驶的情况下产生变形，承受不住大的阻力‘”。

如今轿车一般使用的是电动天窗，天窗的结构设计过程中，整体的结构以及控制系统应该

加强，更加掌握天窗的启动过程[1]。如优化天窗有效开口尺寸，排水量的有效管理。机械组运

行路径优化，天窗运行的电机控制逻辑更精确等，这样才会提高天窗在轿车中的应用稳定性。

使轿车天窗的结构设计满足人性化，可靠性，实用性的要求。根据天窗的功能要求设计天窗结

构。在结构设计过程合理利用各种部件的执行标准。

3轿车天窗的性能要求

性能决定质量，一个轿车的性能好坏直接决定品牌的好坏，天窗性能的好坏决定整车的质

量。天窗作为整车的重要组成部分，应该满足整车本身的硬件要求，例如安全性，密封性，可

靠性以及舒适性。

天窗的安全性直接关系到乘客的人身安全，在保证天窗正常使用的情况下，应防止天窗玻

璃的脱离以及破碎。在某些行驶工况下，天窗会受到气流风压影响，或天窗遭受瞬间／持续硬

物撞击，若天窗玻璃组件抗压能力不足，会导致玻璃松脱或破碎。在设计过程中，可取玻璃前

边缘与顶盖面差为-1.5mm，玻璃后边缘与顶盖面差为+1.5mm，可起到良好的导风效果，在验证

过程，可避免天窗受力构件的变形或松动。同时天窗应具备防夹功能，在玻璃打开位置或起翘

位置至关闭位置过程中若触碰到障碍物且阻力达到100N时天窗玻璃应立即回缩。

天窗的密封性是车内环境的重要保障，天窗周圈与白车身顶盖开口翻边搭接的密封条需有，

1.5mm以上的压缩量，拐角处需保证至少75。的圆角，密封条垂直拔脱力应大于100N。任何从

密封系统透过的水需进入到天窗排水系统中并通过排水管及时排出车外，值得强调的是，可以

在天窗出水口位置设置滤网或阻流棒以防止杂物进入排水管中造成排水堵塞，同时能够降低售

后维修成本。

天窗的可靠性决定了用户对产品的信任程度，性能再好，不持久也是徒劳。所以，在前期

设计试验阶段应充分验证天窗的耐久可靠性能，在不同的温度湿度环境下对天窗系统施加不同

的负载、输入电压进行循环测试后，再进行零部件及功能检查，确保零部件无任何损坏，功能

正常。

天窗的舒适性用户驾车体验好坏重要评价标准之一，天窗开口的设计，天窗玻璃的透光度，

遮阳帘的遮光率等。采光度应该有一定的标准，不可以太强或者太弱，我们也应该知道紫外线

对于人体的伤害，所以应该降低紫外线对天窗玻璃的穿透力，强光有碍于视野，所以天窗玻璃

的光学性能是很重要的，为了一个舒适的开车环境，我们应该加强天窗的性能要求。

此外，天窗的整体结构如果不合理也会产生一定的噪音，所以应该根据空气的流动性，以

及速度的范围来考虑天窗的安装高度，以及角度和形状等问题，加强天窗的硬度来配合整体车

的硬度，减少一些重力冲击。加强对天窗性能的要求，以满足整体的设计。

4对轿车天窗的要求

对于轿车天窗的最大的要求应该就是安全性，以及质量是否过硬等问题。在生活中很多人

会担心天窗的抗重物冲击能力；天窗开启对车内环境的影响，如粉尘杂物，雨水等天窗密封性

是否能保证雨水不会渗透进车内；以及天窗的异响问题，尽可能减少天窗运行过程中子零件相

互干涉摩擦发生异响等情况，改变天窗之间的连接方法，做好整体的灵活性。从某些方面来说，

带天窗配置的轿车整体刚度会削弱，所以安全性也会降低，因此加强天窗的结构强度，优化天

窗与顶盖的搭接关系，有利于加强轿车的整体强度。利用最新的技术来研究更加有利于人民生

活的轿车天窗。

5结语

分别通过轿车天窗的功能以及性能方面作出了一些诠释，并且根据不同情况对天窗也提出

了一些要求，我们应加强对天窗的硬件要求，做到更加完美。目前我国汽车行业的天窗结构还

存在很大问题，因此采取新的技术来改善国内天窗的结构是必要的，加强天窗的强度，根据不

同的气候来转变采光率，加强天窗的排水系统等。我相信在这些要求改善之后，我国的轿车天

窗设计会更加完美。