趙國(guó)平，駱嶸

（1.同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院，上海 200092；2.上海汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，上海 201804）

引言

乘用車儀表板系統(tǒng)是內(nèi)飾中結(jié)構(gòu)和制造工藝最復(fù)雜的組件之一，其位于前排座椅和前風(fēng)窗玻璃之間。作為車廂內(nèi)最引人注目的外觀件，其造型、質(zhì)感、舒適性以及對(duì)成員的保護(hù)方面都有較高的要求，直接影響駕乘人員對(duì)內(nèi)飾的評(píng)價(jià)；同時(shí)，作為重要的功能件，車上的各種駕駛儀表、操控踏板、控制開關(guān)、空調(diào)、音響娛樂系統(tǒng)、安全氣囊等附件通常都是安裝在儀表板橫梁和儀表板本體上，儀表板直接面對(duì)駕駛員或者乘客，與座椅、安全氣囊等一起保護(hù)著人員的安全[1-2]。

某自主品牌售后抱怨多起車輛日間行車燈不亮，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)儀表板下體內(nèi)部車身控制模塊（BCM）進(jìn)水，導(dǎo)致BCM失效，并且抱怨車輛都剛剛完成貼膜。因此判斷車輛前擋風(fēng)玻璃貼膜，導(dǎo)致儀表板下體內(nèi)部BCM接插件進(jìn)水，最終導(dǎo)致日間行車燈故障。本文主要對(duì)儀表板系統(tǒng)水管理原理、水流路徑的分類和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行論述。

1　概述

1.1　儀表板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

儀表板系統(tǒng)通常由儀表板本體、儀表板面罩、中控面板、手套箱、出風(fēng)口等多個(gè)塑料件組成[3]，共同達(dá)成其功能要求。儀表板系統(tǒng)所處環(huán)境復(fù)雜，需與多系統(tǒng)進(jìn)行配合，同時(shí)其自身系統(tǒng)零件眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

1.2　儀表板系統(tǒng)水管理概述

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，乘用車貼膜在車輛使用中非常普遍。但由于不同的服務(wù)點(diǎn)，不同的工作人員，導(dǎo)致貼膜操作不規(guī)范，并且用水量不可控。而儀表板系統(tǒng)下方零件、線束眾多，并被定義為干區(qū)。儀表板系統(tǒng)水管理，即將前擋風(fēng)玻璃貼膜用水通過合理的結(jié)構(gòu)布置，在不影響電子電器零件的情況下，進(jìn)行導(dǎo)水引流。

2　水管理原理

前擋風(fēng)玻璃貼膜導(dǎo)致零件進(jìn)水，需經(jīng)過4段路徑才能進(jìn)入零件內(nèi)部。若4段路徑中有1段為“無(wú)”，則沒有進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)。其他情況均有進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)。

表1　水管理原理表

2.1　進(jìn)水路徑分析一

車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃貼膜時(shí)，一體式儀表臺(tái)由于造型原因形成“溝渠”使水匯聚，水會(huì)通過儀表板與A柱飾板定位孔滲漏，形成持續(xù)水滴，后沿線束流下或直接滴至線束接插件上，導(dǎo)致電器接插件失效。進(jìn)水路徑如圖1。

圖1　進(jìn)水路徑一

根據(jù)表1對(duì)該進(jìn)水路徑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，見表2。

表2　風(fēng)險(xiǎn)分析表（進(jìn)水路徑一）

2.2　進(jìn)水路徑分析二

車內(nèi)前擋風(fēng)玻璃貼膜時(shí)，水通過分體式儀表臺(tái)中間凹槽匯聚成“溝渠”，由于儀表臺(tái)面板是前飾板和后發(fā)泡分件，“溝渠”底部是2個(gè)零件的拼縫，水邊流動(dòng)邊滲漏掉，多余的水一直流到靠近A柱端，由于前飾板定位銷與風(fēng)道處存在空洞與間隙，水流直接滴落而下，滴落于BCM上，導(dǎo)致BCM進(jìn)水失效。進(jìn)水路徑如圖2。

圖2　進(jìn)水路徑二

根據(jù)表1對(duì)該進(jìn)水路徑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，見表3。

表3　風(fēng)險(xiǎn)分析表（進(jìn)水路徑二）

3　水管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為導(dǎo)水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.1　導(dǎo)水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前文已經(jīng)講到的進(jìn)水路徑一，水會(huì)通過儀表板與A柱飾板定位孔（左右兩側(cè)）滲漏，形成持續(xù)水滴。由于漏水位置明確，進(jìn)水路徑單一，并且儀表臺(tái)下方有較多線束、零件。故對(duì)進(jìn)水路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使水的流向可控。

3.1.1鈑金水槽引流

引流支架與儀表板主橫梁（CCB）加強(qiáng)板作為一體，導(dǎo)致頂面上移 20mm，同時(shí)支架上方線束固定點(diǎn)需整體上移20mm，避免與支架干涉。并且隔音棉需避讓引流支架。如圖3。

驗(yàn)證效果。引流支架將水擋住，沿CCB加強(qiáng)板向下，后將水引入隔音棉內(nèi)壁和鈑金，水流方向可控，成功避開下方接插件。水流路徑如圖3。

圖3　鈑金水槽引流設(shè)計(jì)

3.1.2儀表臺(tái)加強(qiáng)板導(dǎo)水

將儀表板上A柱限位開孔密封（如圖4），并且在儀表板與端蓋板匹配區(qū)域加筋引流（如圖5）。

驗(yàn)證效果：將儀表板漏水孔堵住后，水是沿著CCB支架流下來的，雖有加筋引流，但水流仍然呈放射狀分散，故存在部分水濺落到接插件的可能。水流路徑如圖5。

圖4　密封限位孔設(shè)計(jì)

圖5　加筋引流設(shè)計(jì)

3.2　防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前文已經(jīng)講到的進(jìn)水路徑二，儀表臺(tái)面板是前飾板和后發(fā)泡分件，底部是2個(gè)零件的拼縫，水流邊流動(dòng)邊滲漏掉，多余的水一直流到靠近A柱端，水流從間隙直接滴落而下。由于漏水位置較多，并且儀表臺(tái)下方線束、零件單一（只有BCM）。故對(duì)線束、零件進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。

3.2.1增加防水膠帶

由于水直接滴落在BCM接插件上，導(dǎo)致BCM進(jìn)水失效。故在 BCM上方粘貼防水膠帶，可作為臨時(shí)措施（進(jìn)水路徑一同樣適用）。如圖6。

圖6　 BCM粘貼防水膠帶設(shè)計(jì)

驗(yàn)證效果：在第1天試驗(yàn)中有明顯水流流入接插件根部，第2天后觀察接插件根部還有殘余水滴，第4天后拆開接插件，已無(wú)水跡，推測(cè)為車內(nèi)高溫已烘干接插件內(nèi)水滴。接插件有2個(gè)PIN針端部有銅綠，但PIN針無(wú)明顯生銹。

3.2.2BCM防水帽設(shè)計(jì)

在BCM接插件上方增加防水帽，卡接在BCM上。同時(shí)為配合防水罩引流需要在風(fēng)道最底處增加漏水孔。如圖7。

圖7　BCM防水帽設(shè)計(jì)

驗(yàn)證效果：當(dāng)水流持續(xù)時(shí)，水流沿著風(fēng)道背面引流到達(dá)最低點(diǎn)后滴落防水罩中央，后沿防水罩導(dǎo)水槽流至BCM接插件背面流下，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。當(dāng)間隔進(jìn)水時(shí)，初始約3秒引流不徹底，水滴落在防水罩邊沿，存在防水罩漏接的風(fēng)險(xiǎn)。故需在風(fēng)道最低點(diǎn)增加漏水孔導(dǎo)水。水流路徑如圖7。

4　結(jié)論

乘用車貼膜在車輛使用中非常普遍，但貼膜操作不規(guī)范、貼膜用水量不可控，會(huì)導(dǎo)致儀表臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)水，儀表臺(tái)下方零件、線束進(jìn)水失效，引起顧客抱怨。

本文詳細(xì)分析了貼膜進(jìn)水的路徑，通過分類對(duì)水管理的方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析說明，并對(duì)儀表板系統(tǒng)水管理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹對(duì)比?？偨Y(jié)了水管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和設(shè)計(jì)選型，為后續(xù)設(shè)計(jì)者提供導(dǎo)水結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)思路，同時(shí)也提供了防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路。

[1] 張志軍,葉陽(yáng),劉啟明.汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)概論[M].人民交通出版社,74-80.

[2] 汪育全,劉德滿,饒陽(yáng).基于水管理前風(fēng)窗下裝飾板系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究[J].汽車科技, 2007(3):90-94.

[3] 曹渡,盛夏,崔寶蘭.汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,167-170.