田 永，韋 俊

（廣汽菲亞特汽車有限公司，長沙 410100）

汽車后風(fēng)窗玻璃加熱除霜試驗(yàn)研究

田 永，韋 俊

（廣汽菲亞特汽車有限公司，長沙 410100）

闡述汽車后風(fēng)擋玻璃加熱除霜的原理，分析除霜試驗(yàn)的過程與結(jié)果評判，并對失效的情況提出改進(jìn)方法。

后風(fēng)窗玻璃；加熱除霜試驗(yàn)；汽車

汽車后風(fēng)擋玻璃的清晰程度直接影響內(nèi)后視鏡的觀察視野，尤其是在溫度較低時(shí)，后風(fēng)擋玻璃上會形成一層薄霧甚至薄霜，導(dǎo)致后視鏡無法準(zhǔn)確觀察后方路面情況，影響安全行駛。所以，后風(fēng)擋玻璃需要具有除霜、除霧功能，來保持后視野清晰和行車安全[1-3]。

后風(fēng)擋玻璃多采用電加熱除霜、除霧，發(fā)熱功率大，除霜、除霧效果好[4]。后擋玻璃加熱線是通過絲網(wǎng)印刷的方式將專用的導(dǎo)電銀漿印刷到玻璃的表面，玻璃經(jīng)高溫高壓鋼化后，導(dǎo)電銀漿便燒結(jié)到玻璃表面，與玻璃成為一體[5]。由于其具有一定的電阻，通電后可產(chǎn)生熱量，就可以消除玻璃表面的霜霧。

印刷后風(fēng)擋加熱線時(shí)，加熱線路的圖案布置、銀漿印刷的膜厚、底片線條的多少、線條的粗細(xì)、匯流條的寬窄、絲網(wǎng)的目數(shù)、絲徑的粗細(xì)、繃網(wǎng)張力、感光膠涂布的厚度、銀漿的百分比含量、印刷速度、印刷角度等因素都會影響到玻璃上加熱線的最終功率值[6]。所以，對后擋玻璃加熱除霜功能進(jìn)行前期驗(yàn)證就顯得非常必要。

1 玻璃加熱除霜原理

后擋風(fēng)玻璃電加熱除霜主要有以下幾種方式：裝電熱框、電熱玻璃、金屬鍍膜玻璃等[7]。其中國內(nèi)外汽車廠家最常用的是電熱玻璃，它由一組平行的銀漿加熱線組成，是在玻璃成型過程中燒結(jié)在玻璃表面的，銀漿線中的含銀量一般在80%～85%之間[8]，印刷膜厚一般要求在15～20μm[9]。玻璃兩側(cè)有匯流線，各焊有一個(gè)接線柱，其中一個(gè)用以供電，一個(gè)是接鐵接線柱，如圖1所示。

加熱裝置中的加熱線消耗電流較大，因此，在電路中加裝了繼電器。這種繼電器在通電一段時(shí)間后將自動切斷電流。如果霜未除凈，還可以繼續(xù)接通開關(guān)進(jìn)行加熱。加熱線的電阻隨溫度的變化而變化，溫度降低時(shí)減小，溫度升高時(shí)增大。因此，電熱玻璃具有一定的自我調(diào)節(jié)功能。當(dāng)溫度降低時(shí)，電流增大，除霜功能自動加強(qiáng)。

2 試驗(yàn)與分析

目前，國際上主流的玻璃試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和大部分主機(jī)廠都對后擋玻璃加熱除霜功能有驗(yàn)證要求，包括ECE、VW、GM、FIAT、CHRYSLER等。一般將后擋玻璃加熱除霜試驗(yàn)分成兩種：一種是將玻璃放置在臺架上進(jìn)行單獨(dú)除霜試驗(yàn)；另一種是在整車上驗(yàn)證后風(fēng)擋的除霜性能。

在試驗(yàn)中，用到的試驗(yàn)設(shè)備主要有以下幾種：環(huán)境試驗(yàn)箱，包括玻璃臺架試驗(yàn)所用到的步入式環(huán)境試驗(yàn)箱和整車試驗(yàn)用到的整車環(huán)境試驗(yàn)箱；直流穩(wěn)壓電源；可控流量噴水設(shè)備。

試驗(yàn)前，將玻璃劃分為A、B兩個(gè)區(qū)域，如圖2所示。A區(qū)域：以玻璃上邊的1/2長度為上底，玻璃下邊1/2長度為下底，1/2玻璃高度為高圍成的梯形面積；B區(qū)域：以玻璃上邊的2/3長度為上底，玻璃下邊2/3長度為下底，2/3玻璃高度為高圍成的梯形面積。在試驗(yàn)中，分別對A、B區(qū)域的除霜效果進(jìn)行評判。

1）玻璃臺架試驗(yàn)。首先將后風(fēng)擋玻璃固定在試驗(yàn)臺架上，調(diào)節(jié)環(huán)境試驗(yàn)箱溫度，保持在-18°C，用噴水設(shè)備在后風(fēng)擋玻璃表面均勻地噴水，噴水量為0.046m l/cm2。噴完水后，將玻璃放置在低溫環(huán)境中保持12 h，讓玻璃表面充分結(jié)冰，從圖紙上標(biāo)示的最小電壓開始試驗(yàn)，并以0.5V的梯度逐漸增加電壓。試驗(yàn)過程如圖3所示。

2）整車試驗(yàn)。將整車保持在環(huán)境試驗(yàn)箱中，溫度保持在-18°C，如圖4所示。用噴水設(shè)備在后風(fēng)擋玻璃表面噴水，噴水量為0.046ml/cm2，噴完水以后在低溫環(huán)境中保持30～40min，讓玻璃自由結(jié)霜。接通開關(guān)，開始觀察并記錄數(shù)據(jù)。起動車輛引擎，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2000±50 r/min，打開空調(diào)制熱功能，將出風(fēng)口開到最大，同時(shí)打開后風(fēng)窗加熱除霜功能。在30min內(nèi)，每隔5 min要從內(nèi)側(cè)拍攝后風(fēng)窗除霜照片，對A、B區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束以后，關(guān)閉引擎，分別從車內(nèi)外拍攝后風(fēng)窗照片。

3）結(jié)果評判。對A區(qū)域、B區(qū)域和整個(gè)玻璃區(qū)域的除霜效果進(jìn)行不同的評判，如表1所示。從表1中可以看出，5min后，電極下的雨刮?？课恢贸蕿?00%，15min后，A區(qū)除霜率為100%，20min后，B區(qū)除霜率＞80%，30min以后，整個(gè)后玻璃要完全除霜。

表1 后風(fēng)擋玻璃加熱除霜試驗(yàn)結(jié)果評判

4）改進(jìn)措施。若加熱除霜試驗(yàn)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：改變加熱銀漿線的花紋布置形式，如加密銀漿線間距，將銀漿線由直線變成回轉(zhuǎn)線等；適當(dāng)加粗銀漿線的寬度，增大加熱功率；提高銀漿中銀的含量；增加銀漿印刷的膜厚。

通過以上措施，可以有效地提高發(fā)熱量，改善加熱除霜效果。

3 結(jié)束語

汽車后風(fēng)擋玻璃一般采用熱壓成型[10]，都有加熱功能，以保證駕駛員具有良好的后視野；而除霜試驗(yàn)是檢驗(yàn)后風(fēng)窗玻璃加熱性能的重要試驗(yàn)。通過前期的開發(fā)性試驗(yàn)，可以有效地避免生產(chǎn)后期因加熱功率不足而引起的除霜不凈問題。

[1]張萍，王東.汽車安全玻璃現(xiàn)狀與未來[J].中國玻璃，2004，（1）:7-10.

[2]汪濤.汽車材料[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社，2006：219-230.

[3]付明，陳棟.汽車后擋玻璃銀加熱線的耐酸性研究[J].材料導(dǎo)報(bào)，2010，24（11）:113-116.

[4]王啟瑞.汽車電氣及電子設(shè)備[M].合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2000.8:227-229.

[5]許偉光.汽車擋風(fēng)玻璃加熱線的網(wǎng)版印刷[J].絲網(wǎng)印刷，2009，（5）:17-19.

[6]常予慶.影響風(fēng)擋玻璃加熱線功率的因素及調(diào)整方法[J].絲網(wǎng)印刷，2008，（8）:46.

[7]趙福堂.汽車電器與電子設(shè)備[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2005：225-230.

[8]許偉光.車用擋風(fēng)玻璃加熱線網(wǎng)版印刷中印刷厚度的控制[J].印制電路信息，2010，（10）:39-42.

[9]許偉光.擋風(fēng)玻璃加熱線印刷厚度的控制[J].絲網(wǎng)印刷，2010，（8）:9-12.

[10]朱錦杰.汽車后風(fēng)擋玻璃成形分析[C].廣州:中國玻璃行業(yè)年會暨技術(shù)研討會，2007.

修改稿日期：2012-12-12

Study on Defrost Test of Automotive Rear Glass

Tian Yong，Wei Jun
（GACFIAT Auto motivesCo，Ltd.,Changsha410100,China）

In this paper，the authors introduce the defrost principle of the automotive rear glass，analyze the test process and resultevaluatation，and give the improving method for the failure.

rearglass;defrost test;automotive

U 463.85+1

B

1006-3331（2013）02-0050-02

田 永（1981-），碩士研究生；工程師；從事外飾與開閉件系統(tǒng)的開發(fā)和國產(chǎn)化工作。