淺談汽車風(fēng)窗洗滌器故障分析及解決措施

禹廣華

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

淺談汽車風(fēng)窗洗滌器故障分析及解決措施

禹廣華

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

針對汽車風(fēng)窗洗滌裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，進(jìn)行了詳細(xì)闡述,通過分析售后故障件，開展不同車型洗滌器的對比分析，找出了洗滌器失效的主要原因，并制定了相關(guān)的解決措施。研究成果對新車型研發(fā)過程中有關(guān)洗滌裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型及布置具有一定的參考價(jià)值。

風(fēng)窗洗滌裝置；洗滌泵；軸承襯套；銹蝕；端蓋

汽車在惡劣環(huán)境中行駛,擋風(fēng)玻璃上經(jīng)常吸附著灰塵等污物,影響了駕駛員的視線。為此，汽車在刮水器系統(tǒng)中增設(shè)了風(fēng)窗洗滌裝置。該裝置向風(fēng)窗表面噴射清洗液或水,配合雨刮工作,以保持風(fēng)窗表面的潔凈。如果洗滌裝置出現(xiàn)故障無法噴水，則雨刮片就會(huì)干刮玻璃，使得雨刮膠條受損，降低其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響駕駛員的視線，給行車安全帶來隱患。因此，風(fēng)窗洗滌裝置能否正常工作至關(guān)重要。

1 汽車風(fēng)窗洗滌裝置的結(jié)構(gòu)

汽車風(fēng)窗洗滌裝置的組成如圖1所示，主要由洗滌器(包括儲(chǔ)液壺和洗滌泵)、輸液管、噴嘴、刮水開關(guān)等組成。

圖1 汽車風(fēng)窗洗滌裝置

汽車風(fēng)窗洗滌裝置的核心部件洗滌泵主要由端蓋、殼體、永磁直流電動(dòng)機(jī)、葉輪、泵蓋、密封圈、插片等構(gòu)成 (如圖2所示)。殼體分為泵腔和電機(jī)腔兩部分，為了防止水從泵腔進(jìn)入電機(jī)腔內(nèi)，在泵腔和電機(jī)腔之間采用密封圈進(jìn)行密封。

圖2 洗滌泵結(jié)構(gòu)示意圖

汽車風(fēng)窗洗滌裝置的工作原理是：當(dāng)按下控制開關(guān)時(shí)，洗滌泵中的電機(jī)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將洗滌液從儲(chǔ)液壺中吸出,經(jīng)噴嘴噴到風(fēng)窗玻璃的表面上，配合雨刮的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以達(dá)到清洗風(fēng)窗的目的。

2 售后洗滌器故障分析

五菱某車型自投產(chǎn)后洗滌器總成售后6個(gè)月內(nèi)千輛車的故障率（簡稱6MIS IPTV）持續(xù)升高，達(dá)到20.78‰。主要故障為洗滌器失效不噴水，占總體退賠數(shù)量的95.6%左右。通過對售后故障件的初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)洗滌器失效不噴水的主要原因是洗滌泵失效。經(jīng)對洗滌泵解剖后確認(rèn)失效的直接原因是電機(jī)軸承襯套發(fā)生嚴(yán)重銹蝕與轉(zhuǎn)子軸粘連在一起，使轉(zhuǎn)子無法工作而造成洗滌泵失效，如圖3所示。

圖3 軸承襯套銹蝕與轉(zhuǎn)子軸粘連成一體

為找出電機(jī)軸承襯套銹蝕造成電機(jī)失效的真正原因,采用故障分析定義樹圖的方法(如圖4所示)開展逐項(xiàng)調(diào)查，如表1所示。

圖4 洗滌泵故障分析樹圖

表1 洗滌泵故障原因調(diào)查分析表

2.1 裝配過程調(diào)查

經(jīng)調(diào)查洗滌泵各部件的裝配工藝過程，未發(fā)現(xiàn)員工不按操作指導(dǎo)書的要求進(jìn)行裝配及檢測的情況，因此裝配過程符合要求。

2.2 調(diào)查電機(jī)轉(zhuǎn)子軸與密封圈密封性能

（1）密封圈尺寸檢測。抽取10件密封圈檢測密封圈軸孔尺寸，結(jié)果合格，檢測結(jié)果如表2所示。

表2 密封圈尺寸檢測結(jié)果

（2）電機(jī)轉(zhuǎn)子軸尺寸檢測。抽取10件電機(jī)檢測轉(zhuǎn)子軸的尺寸，發(fā)現(xiàn)部分零件的尺寸偏小，檢測結(jié)果如表3所示。

表3 電機(jī)轉(zhuǎn)子軸尺寸檢測結(jié)果

（3）密封性能測試。將上述電機(jī)與密封圈組裝成洗滌泵后，并按QC/T548要求進(jìn)行耐久性臺(tái)架試驗(yàn)，以檢測密封圈與轉(zhuǎn)子軸的防水性能。經(jīng)對上述實(shí)驗(yàn)后的10個(gè)洗滌泵進(jìn)行解剖，未發(fā)現(xiàn)泵體內(nèi)部有進(jìn)水現(xiàn)象，因此電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的尺寸偏小并不是造成洗滌泵進(jìn)水的原因。

2.3 調(diào)查軸承襯套耐腐蝕性能

電機(jī)軸承襯套材料為鐵銅鋅合金，按GB/T 2423.17對洗滌泵進(jìn)行144 h鹽霧試驗(yàn)后，電機(jī)軸承襯套出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕（如圖5所示），電機(jī)無法工作,與售后退賠件故障現(xiàn)象一致。因此軸承襯套材料耐腐蝕性差，一旦電機(jī)腔進(jìn)水很容易造成軸承襯套銹蝕與轉(zhuǎn)子軸粘連在一起，是洗滌泵失效主要原因之一。

圖5 鹽霧試驗(yàn)結(jié)果

2.4 洗滌泵端蓋密封性能調(diào)查

經(jīng)對故障車型（簡稱車型1）的洗滌泵端蓋進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)雖然端蓋處于泵的上端位置，但是端蓋上留有線束插片的安裝孔，由于插片與安裝孔的尺寸配合屬于間隙配合，因此端蓋的結(jié)構(gòu)不具備防水功能。如果洗滌泵在整車上的安裝位置不夠合理，下雨天或洗車時(shí)水滴在端蓋線束插片上，將出現(xiàn)水沿線束插片滲入殼體電機(jī)腔內(nèi)，造成電機(jī)腐蝕失效的故障。

由于本公司其他兩種車型（簡稱車型2、車型3）洗滌泵的售后6MIS IPTV值相對較低，為了更好地找出原因，特對3種車型洗滌泵的售后6MIS IPTV值、洗滌泵端蓋結(jié)構(gòu)、洗滌泵的安裝位置、整車淋雨效果及洗滌泵的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比調(diào)查，結(jié)果如表4所示。

表4 不同車型洗滌器對比分析表

經(jīng)過對比分析，找到造成洗滌泵失效的另一主要原因：在設(shè)計(jì)洗滌器安裝位置時(shí)，忽視了洗滌泵端蓋的防水結(jié)構(gòu)，造成雨水從端蓋滲入電機(jī)腔引起電機(jī)軸承襯套銹蝕銹蝕。

3 解決措施

3.1 解決措施

針對上述洗滌泵失效的主要原因，制定了以下解決措施：

（1）短期內(nèi)采用膠水封堵插片與端蓋安裝孔的間隙，防止雨水滲入洗滌泵電機(jī)腔內(nèi)。

（2）由于洗滌泵的安裝位置不能改變，對洗滌泵端蓋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，改用注塑方式將插片與端蓋融合成一體，防止電機(jī)腔進(jìn)水。

3.2 效果分析

（1）軸承襯套材料更改后，按GB/T 2423.17標(biāo)準(zhǔn)對洗滌電機(jī)進(jìn)行144h鹽霧實(shí)驗(yàn)后,電機(jī)軸承未出現(xiàn)銹蝕情況，電機(jī)可正常工作（見圖6），證明該措施有效。

圖6 軸承襯套更換材料后的鹽霧試驗(yàn)結(jié)果

（2）洗滌泵端蓋結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，解決了洗滌泵電機(jī)腔進(jìn)水的問題。

（3）售后維修數(shù)量明顯減少，6MIS IPTV值由20.78‰下降至0.56‰，說明上述措施取得明顯成效。

4 結(jié)束語

通過對該車型洗滌器售后故障的分析，建議今后在新車型開發(fā)設(shè)計(jì)與制造過程中關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）洗滌器的安裝位置應(yīng)盡量考慮避免雨水滴到洗滌泵上，防止電機(jī)腔進(jìn)水引起洗滌泵失效。

（2）適當(dāng)提高洗滌泵電機(jī)零部件的耐腐蝕性能，避免在潮濕環(huán)境中因零部件銹蝕導(dǎo)致電機(jī)失效。

（3）根據(jù)洗滌器的安裝位置設(shè)計(jì)洗滌泵結(jié)構(gòu)，制定相應(yīng)的防水等級標(biāo)準(zhǔn)，以降低電機(jī)因進(jìn)水導(dǎo)致洗滌泵失效的風(fēng)險(xiǎn)。

[1]QC/T?548-1999，中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB/T4942.2-1993，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]GB15085-1994，汽車風(fēng)窗玻璃刮水器、洗滌器性能要求及試驗(yàn)方法[S].

[4]QC/T413-2002，汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件[S].

[5]GB/T 2423.17-2008，電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)[S].

Wuling Hongguang Washer Failure Causes Analysis and Countermeasures

YUGuang-hua
(SAIC-GM-Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545007，China)

The thesis elaborates the structure and working principle of the vehicle window washing device.The key causes of the washing device failure are found and solutions are made according to the comparison analysis of the devices on differentmodels.The resultof the study is valuable to the structure design,type selection and layoutof the related washing devices during newmodel development.

thewind window washing device；washing pump；bearing bushings；rust；end cover

U472

B

1672-545X（2014）04-0153-03

2014-01-06

禹廣華（1975—），男，湖南人，工程師，大學(xué)本科，主要從事汽車內(nèi)外飾和車身附件方面的質(zhì)量改進(jìn)工作。