汽車淋雨密封檢測設(shè)備設(shè)計

陳睿鵬 馮東明 郭東成 劉炳達

關(guān)鍵詞：淋雨密封;檢測設(shè)備;靜態(tài)式;動態(tài)式

0 引言

淋雨密封檢查作為一個重點項目，目的是檢查車輛在淋雨后是否存在漏水的情況。汽車行業(yè)標準 QC/T 476-2007《 客車防雨密封性限值及試驗方法》（下稱《規(guī)范》），規(guī)范了客車淋雨檢測的試驗方法和條件，包括客車需接受噴淋的部位和對應(yīng)的平均淋雨強度、試驗時間、滲漏記錄及扣分方法[1]。目前國家對于乘用車沒有出臺針對性的淋雨檢測規(guī)范，一般汽車制造廠依據(jù)自身品質(zhì)目標而定。

為了實現(xiàn)淋雨密封檢查，需要有專門的檢測設(shè)備?！兑?guī)范》中簡單介紹了客車用淋雨設(shè)備的總體構(gòu)成，主要由房體、水泵、閥門、管路、水壓表、流量計、噴嘴和支架以及蓄水池等部分組成。另外，《規(guī)范》進一步說明了噴嘴布置的方法及數(shù)量要求?？梢钥吹?，《規(guī)范》介紹的設(shè)備，被檢測的車輛狀態(tài)是靜止的，且噴淋過程中雨水狀態(tài)無變化。

但在實際道路駕駛過程中，車輛會存在上坡、下坡和側(cè)傾等多種形態(tài)，且會面對霧化雨、暴雨等不同狀態(tài)的雨種。這意味著淋雨密封檢測條件與生活實際應(yīng)用場景存在一定的差距，導(dǎo)致車輛在廠中檢測通過，但交付至消費者后，在雨天時駕駛出現(xiàn)漏水的問題。為此，本文提出一種動態(tài)式淋雨設(shè)備，在不同車身姿態(tài)、不同的雨種下進行檢測，切實模擬車輛實際駕駛場景，充分驗證淋雨密封能力，從而提高整車檢測能力，提升品質(zhì)水平。

1 汽車淋雨漏水問題簡析

汽車淋雨漏水問題是一個復(fù)雜的工程系統(tǒng)[2]，原因多種多樣。首先設(shè)計缺陷是導(dǎo)致漏水的根本原因。其次，汽車制造四大工藝——沖壓、焊裝、涂裝及總裝，因為工藝執(zhí)行不到位，也會直接導(dǎo)致汽車漏水。為此，在車輛組裝完成后，會進行淋雨密封檢測，基本的原理是在指定的時間里，從噴嘴中射出一定壓力的水至車身，進而判斷是否漏水。

但是，噴嘴的位置方位是固定的，當車身姿態(tài)在變化時，相當于噴嘴在不同的角度用水沖擊我們的車輛，隱蔽處可能發(fā)生滲漏。另外，不同狀態(tài)的雨水對車輛的滲透能力不同。為此，我們經(jīng)過驗證得出結(jié)論，汽車淋雨漏水問題也與車身姿態(tài)相關(guān)，跟雨水的狀態(tài)相關(guān)。

2 靜態(tài)式淋雨設(shè)備概述

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)說明

目前汽車制造廠使用的是靜態(tài)式淋雨檢測設(shè)備[3]，其基本的結(jié)構(gòu)可分為以下幾大系統(tǒng)。

（1）房體系統(tǒng)：用途是隔絕淋雨空間，防止水霧擴散，有效回收循環(huán)水及降低聲噪，主要由巖棉板、不銹鋼面板和骨架等構(gòu)成，通常配套風(fēng)幕機、照明燈和觀察窗等輔助部件。

（2）噴淋系統(tǒng)：設(shè)備的機械核心部分，用途是提供穩(wěn)定、水質(zhì)干凈的噴射雨水，主要由水泵、主管路、分管路、過濾器、分水缸、流量計、壓力傳感器、閥門和噴嘴組成。

（3）風(fēng)干系統(tǒng)：用途是快速吹干車身上的水珠，便于進行下一步檢查，主要由風(fēng)機、風(fēng)刀和支架等組成。

（4）循環(huán)水池系統(tǒng)：用途是回收及逐層過濾水源，主要由給水池、中繼池、回水池、集污池和液位計等組成。

（5）電氣控制系統(tǒng)：能實現(xiàn)設(shè)備自動/ 手動運行、參數(shù)顯示/ 調(diào)整、數(shù)據(jù)記錄及分析等功能，主要由電柜及內(nèi)部電器元件，搭載軟件系統(tǒng)實現(xiàn)。

2.2 設(shè)備程序邏輯說明

靜態(tài)式淋雨設(shè)備程序邏輯如下：①程序參數(shù)設(shè)置，包括流量壓力控制、淋雨時間等;②車輛駛?cè)敕矿w，停放在指定位置;③設(shè)備啟動，水從循環(huán)水池經(jīng)水泵、過濾器等部件后噴出，淋雨密封檢測開始，噴淋過程中雨水狀態(tài)不變，車身姿態(tài)不變;④設(shè)備停止，水泵關(guān)閉，噴淋結(jié)束;⑤車輛駛出，人工打開四門尾蓋，檢查是否有水滲漏，判斷結(jié)果。

3 動態(tài)式淋雨設(shè)備剖析

3.1 與靜態(tài)式淋雨設(shè)備的差異對比

經(jīng)上文陳述，靜態(tài)式淋雨設(shè)備在檢測過程中車輛是靜止不動的，且雨水狀態(tài)不變。而在實際汽車應(yīng)用中，淋雨漏水問題與車身姿態(tài)及雨水狀態(tài)相關(guān)，為此本司設(shè)計出動態(tài)式淋雨設(shè)備。相較靜態(tài)式設(shè)備，多了車身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)和復(fù)合式噴淋系統(tǒng)，設(shè)備程序邏輯也同步改進適應(yīng)。

3.2 車身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)

在車輛四周均設(shè)有能夠固定住汽車輪胎的升降機構(gòu)，升降機構(gòu)包括動力裝置和支撐板，動力裝置為液壓缸或氣缸。當需要動態(tài)檢測時，電氣控制系統(tǒng)可以分別獨立控制每一個升降機構(gòu)，通過每個輪胎的升降，調(diào)整汽車的多個方位狀態(tài)。通過調(diào)整車身可以呈現(xiàn)9 種姿態(tài)：整車水平、左前輪上升、右前輪上升、左后輪上升、右后輪上升、前軸上升、后軸上升、左輪上升以及右輪上升，并且通過升降的高度控制傾斜的角度（圖1）。

為了使車輛平穩(wěn)進入，前后輪支撐板中間設(shè)有連接板，同時考慮前后支撐板有高差時，連接板的剛性會限制活動范圍，故設(shè)計連接板與支撐板通過長孔搭接。這種設(shè)計具有較高的支撐穩(wěn)定性，確保車輛不會發(fā)生傾覆問題，同時能達到車輛動態(tài)檢測的目的，使得檢測過程更全面、操作更安全。

3.3 復(fù)合式噴淋系統(tǒng)

為攻克靜態(tài)式淋雨設(shè)備雨種單一問題，更好地模擬大自然降雨場景，在動態(tài)式設(shè)備中，搭建復(fù)合式噴淋系統(tǒng)（圖2）。實施方法是，依據(jù)雨種類型配置相應(yīng)的噴水管道和噴嘴，如霧化水管、普通雨管和暴雨管等，并通過電氣控制系統(tǒng)控制噴淋系統(tǒng)中各種管道的開關(guān)。在檢測過程中，通過切換管道開關(guān)，利用管道和噴嘴的不同，調(diào)整水噴出的壓力、流量和形態(tài)，形成多雨種的工況。同時結(jié)合管路的布局，建立頂噴、側(cè)噴和底噴等全方位的噴淋網(wǎng)絡(luò)，使得汽車360°范圍內(nèi)都能被水噴到，做到無死角檢測。

3.4 設(shè)備程序邏輯

動態(tài)式淋雨設(shè)備程序邏輯總體與靜態(tài)式一致，包括程序參數(shù)設(shè)置、車輛駛?cè)?、設(shè)備啟動、設(shè)備停止和車輛駛出檢查幾大步驟。但由于多了車身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)和復(fù)合式噴淋系統(tǒng)，使得檢測程序的編排更為柔性。首先，車身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)可以使車輛有9 種姿態(tài);同時，結(jié)合復(fù)合式噴淋系統(tǒng)，每一種姿態(tài)下，都可以匹配一種甚至多種雨種，這意味著可以構(gòu)筑數(shù)倍的淋雨場景，充分提高檢測水平。當然，程序也支持手動模式，可以單獨構(gòu)筑任一淋雨場景，進行深度的驗證。

4 結(jié)束語

針對靜態(tài)式淋雨密封檢測設(shè)備檢出力不足的問題，本文利用車身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)和復(fù)合式噴淋系統(tǒng)，設(shè)計出一種動態(tài)式淋雨密封檢測設(shè)備。該設(shè)備可以使車輛模擬上坡、下坡和轉(zhuǎn)彎等9 種動作效果，并自由配合霧化雨、暴雨等多個雨種，可自由組合，柔性高，應(yīng)用場景廣，能適應(yīng)各平臺車型，大大提高淋雨密封檢證能力，引領(lǐng)汽車行業(yè)淋雨密封品質(zhì)培育能力提升。