陳睿鵬 馮東明 郭東成 劉炳達(dá)

關(guān)鍵詞：淋雨密封;檢測(cè)設(shè)備;靜態(tài)式;動(dòng)態(tài)式

0 引言

淋雨密封檢查作為一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，目的是檢查車(chē)輛在淋雨后是否存在漏水的情況。汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T 476-2007《 客車(chē)防雨密封性限值及試驗(yàn)方法》（下稱(chēng)《規(guī)范》），規(guī)范了客車(chē)淋雨檢測(cè)的試驗(yàn)方法和條件，包括客車(chē)需接受?chē)娏艿牟课缓蛯?duì)應(yīng)的平均淋雨強(qiáng)度、試驗(yàn)時(shí)間、滲漏記錄及扣分方法[1]。目前國(guó)家對(duì)于乘用車(chē)沒(méi)有出臺(tái)針對(duì)性的淋雨檢測(cè)規(guī)范，一般汽車(chē)制造廠依據(jù)自身品質(zhì)目標(biāo)而定。

為了實(shí)現(xiàn)淋雨密封檢查，需要有專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)設(shè)備?！兑?guī)范》中簡(jiǎn)單介紹了客車(chē)用淋雨設(shè)備的總體構(gòu)成，主要由房體、水泵、閥門(mén)、管路、水壓表、流量計(jì)、噴嘴和支架以及蓄水池等部分組成。另外，《規(guī)范》進(jìn)一步說(shuō)明了噴嘴布置的方法及數(shù)量要求。可以看到，《規(guī)范》介紹的設(shè)備，被檢測(cè)的車(chē)輛狀態(tài)是靜止的，且噴淋過(guò)程中雨水狀態(tài)無(wú)變化。

但在實(shí)際道路駕駛過(guò)程中，車(chē)輛會(huì)存在上坡、下坡和側(cè)傾等多種形態(tài)，且會(huì)面對(duì)霧化雨、暴雨等不同狀態(tài)的雨種。這意味著淋雨密封檢測(cè)條件與生活實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景存在一定的差距，導(dǎo)致車(chē)輛在廠中檢測(cè)通過(guò)，但交付至消費(fèi)者后，在雨天時(shí)駕駛出現(xiàn)漏水的問(wèn)題。為此，本文提出一種動(dòng)態(tài)式淋雨設(shè)備，在不同車(chē)身姿態(tài)、不同的雨種下進(jìn)行檢測(cè)，切實(shí)模擬車(chē)輛實(shí)際駕駛場(chǎng)景，充分驗(yàn)證淋雨密封能力，從而提高整車(chē)檢測(cè)能力，提升品質(zhì)水平。

1 汽車(chē)淋雨漏水問(wèn)題簡(jiǎn)析

汽車(chē)淋雨漏水問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的工程系統(tǒng)[2]，原因多種多樣。首先設(shè)計(jì)缺陷是導(dǎo)致漏水的根本原因。其次，汽車(chē)制造四大工藝——沖壓、焊裝、涂裝及總裝，因?yàn)楣に噲?zhí)行不到位，也會(huì)直接導(dǎo)致汽車(chē)漏水。為此，在車(chē)輛組裝完成后，會(huì)進(jìn)行淋雨密封檢測(cè)，基本的原理是在指定的時(shí)間里，從噴嘴中射出一定壓力的水至車(chē)身，進(jìn)而判斷是否漏水。

但是，噴嘴的位置方位是固定的，當(dāng)車(chē)身姿態(tài)在變化時(shí)，相當(dāng)于噴嘴在不同的角度用水沖擊我們的車(chē)輛，隱蔽處可能發(fā)生滲漏。另外，不同狀態(tài)的雨水對(duì)車(chē)輛的滲透能力不同。為此，我們經(jīng)過(guò)驗(yàn)證得出結(jié)論，汽車(chē)淋雨漏水問(wèn)題也與車(chē)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(shuō)明

目前汽車(chē)制造廠使用的是靜態(tài)式淋雨檢測(cè)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(kuò)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(jī)、照明燈和觀察窗等輔助部件。

（2）噴淋系統(tǒng)：設(shè)備的機(jī)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(guò)濾器、分水缸、流量計(jì)、壓力傳感器、閥門(mén)和噴嘴組成。

（3）風(fēng)干系統(tǒng)：用途是快速吹干車(chē)身上的水珠，便于進(jìn)行下一步檢查，主要由風(fēng)機(jī)、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(guò)濾水源，主要由給水池、中繼池、回水池、集污池和液位計(jì)等組成。

（5）電氣控制系統(tǒng)：能實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)/ 手動(dòng)運(yùn)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(shí)現(xiàn)。

2.2 設(shè)備程序邏輯說(shuō)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(shí)間等;②車(chē)輛駛?cè)敕矿w，停放在指定位置;③設(shè)備啟動(dòng)，水從循環(huán)水池經(jīng)水泵、過(guò)濾器等部件后噴出，淋雨密封檢測(cè)開(kāi)始，噴淋過(guò)程中雨水狀態(tài)不變，車(chē)身姿態(tài)不變;④設(shè)備停止，水泵關(guān)閉，噴淋結(jié)束;⑤車(chē)輛駛出，人工打開(kāi)四門(mén)尾蓋，檢查是否有水滲漏，判斷結(jié)果。

3 動(dòng)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(duì)比

經(jīng)上文陳述，靜態(tài)式淋雨設(shè)備在檢測(cè)過(guò)程中車(chē)輛是靜止不動(dòng)的，且雨水狀態(tài)不變。而在實(shí)際汽車(chē)應(yīng)用中，淋雨漏水問(wèn)題與車(chē)身姿態(tài)及雨水狀態(tài)相關(guān)，為此本司設(shè)計(jì)出動(dòng)態(tài)式淋雨設(shè)備。相較靜態(tài)式設(shè)備，多了車(chē)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(jìn)適應(yīng)。

3.2 車(chē)身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)

在車(chē)輛四周均設(shè)有能夠固定住汽車(chē)輪胎的升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力裝置和支撐板，動(dòng)力裝置為液壓缸或氣缸。當(dāng)需要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)時(shí)，電氣控制系統(tǒng)可以分別獨(dú)立控制每一個(gè)升降機(jī)構(gòu)，通過(guò)每個(gè)輪胎的升降，調(diào)整汽車(chē)的多個(gè)方位狀態(tài)。通過(guò)調(diào)整車(chē)身可以呈現(xiàn)9 種姿態(tài)：整車(chē)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(guò)升降的高度控制傾斜的角度（圖1）。

為了使車(chē)輛平穩(wěn)進(jìn)入，前后輪支撐板中間設(shè)有連接板，同時(shí)考慮前后支撐板有高差時(shí)，連接板的剛性會(huì)限制活動(dòng)范圍，故設(shè)計(jì)連接板與支撐板通過(guò)長(zhǎng)孔搭接。這種設(shè)計(jì)具有較高的支撐穩(wěn)定性，確保車(chē)輛不會(huì)發(fā)生傾覆問(wèn)題，同時(shí)能達(dá)到車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)的目的，使得檢測(cè)過(guò)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(wèn)題，更好地模擬大自然降雨場(chǎng)景，在動(dòng)態(tài)式設(shè)備中，搭建復(fù)合式噴淋系統(tǒng)（圖2）。實(shí)施方法是，依據(jù)雨種類(lèi)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(guò)電氣控制系統(tǒng)控制噴淋系統(tǒng)中各種管道的開(kāi)關(guān)。在檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)切換管道開(kāi)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(shí)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(chē)360°范圍內(nèi)都能被水噴到，做到無(wú)死角檢測(cè)。

3.4 設(shè)備程序邏輯

動(dòng)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(chē)輛駛?cè)?、設(shè)備啟動(dòng)、設(shè)備停止和車(chē)輛駛出檢查幾大步驟。但由于多了車(chē)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(cè)程序的編排更為柔性。首先，車(chē)身姿態(tài)調(diào)整結(jié)構(gòu)可以使車(chē)輛有9 種姿態(tài);同時(shí)，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(chǎng)景，充分提高檢測(cè)水平。當(dāng)然，程序也支持手動(dòng)模式，可以單獨(dú)構(gòu)筑任一淋雨場(chǎng)景，進(jìn)行深度的驗(yàn)證。

4 結(jié)束語(yǔ)

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