淺談汽車風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）

針對汽車風窗洗滌裝置的結構和工作原理，進行了詳細闡述,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，并制定了相關的解決措施。研究成果對新車型研發過程中有關洗滌裝置的結構設計、選型及布置具有一定的參考價值。

風窗洗滌裝置；洗滌泵；軸承襯套；銹蝕；端蓋

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

1 汽車風窗洗滌裝置的結構

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

圖1 汽車風窗洗滌裝置

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

圖2 洗滌泵結構示意圖

汽車風窗洗滌裝置的工作原理是：當按下控制開關時，洗滌泵中的電機帶動葉輪高速旋轉，將洗滌液從儲液壺中吸出,經噴嘴噴到風窗玻璃的表面上，配合雨刮的往復運動以達到清洗風窗的目的。

2 售后洗滌器故障分析

五菱某車型自投產后洗滌器總成售后6個月內千輛車的故障率（簡稱6MIS IPTV）持續升高，達到20.78‰。主要故障為洗滌器失效不噴水，占總體退賠數量的95.6%左右。通過對售后故障件的初步調查，發現洗滌器失效不噴水的主要原因是洗滌泵失效。經對洗滌泵解剖后確認失效的直接原因是電機軸承襯套發生嚴重銹蝕與轉子軸粘連在一起，使轉子無法工作而造成洗滌泵失效，如圖3所示。

圖3 軸承襯套銹蝕與轉子軸粘連成一體

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

圖4 洗滌泵故障分析樹圖

表1 洗滌泵故障原因調查分析表

2.1 裝配過程調查

經調查洗滌泵各部件的裝配工藝過程，未發現員工不按操作指導書的要求進行裝配及檢測的情況，因此裝配過程符合要求。

2.2 調查電機轉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，結果合格，檢測結果如表2所示。

表2 密封圈尺寸檢測結果

（2）電機轉子軸尺寸檢測。抽取10件電機檢測轉子軸的尺寸，發現部分零件的尺寸偏小，檢測結果如表3所示。

表3 電機轉子軸尺寸檢測結果

（3）密封性能測試。將上述電機與密封圈組裝成洗滌泵后，并按QC/T548要求進行耐久性臺架試驗，以檢測密封圈與轉子軸的防水性能。經對上述實驗后的10個洗滌泵進行解剖，未發現泵體內部有進水現象，因此電機轉子軸的尺寸偏小并不是造成洗滌泵進水的原因。

2.3 調查軸承襯套耐腐蝕性能

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

圖5 鹽霧試驗結果

2.4 洗滌泵端蓋密封性能調查

經對故障車型（簡稱車型1）的洗滌泵端蓋進行結構分析，發現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，因此端蓋的結構不具備防水功能。如果洗滌泵在整車上的安裝位置不夠合理，下雨天或洗車時水滴在端蓋線束插片上，將出現水沿線束插片滲入殼體電機腔內，造成電機腐蝕失效的故障。

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、洗滌泵端蓋結構、洗滌泵的安裝位置、整車淋雨效果及洗滌泵的設計標準進行了對比調查，結果如表4所示。

表4 不同車型洗滌器對比分析表

經過對比分析，找到造成洗滌泵失效的另一主要原因：在設計洗滌器安裝位置時，忽視了洗滌泵端蓋的防水結構，造成雨水從端蓋滲入電機腔引起電機軸承襯套銹蝕銹蝕。

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腔內。

（2）由于洗滌泵的安裝位置不能改變，對洗滌泵端蓋的結構進行重新設計，改用注塑方式將插片與端蓋融合成一體，防止電機腔進水。

3.2 效果分析

（1）軸承襯套材料更改后，按GB/T 2423.17標準對洗滌電機進行144h鹽霧實驗后,電機軸承未出現銹蝕情況，電機可正常工作（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結果

（2）洗滌泵端蓋結構改進后，解決了洗滌泵電機腔進水的問題。

（3）售后維修數量明顯減少，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設計與制造過程中關注以下幾點：

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

（2）適當提高洗滌泵電機零部件的耐腐蝕性能，避免在潮濕環境中因零部件銹蝕導致電機失效。

（3）根據洗滌器的安裝位置設計洗滌泵結構，制定相應的防水等級標準，以降低電機因進水導致洗滌泵失效的風險。

[1]QC/T?548-1999，中華人民共和國機械工業部部標準[S].

[2]GB/T4942.2-1993，中華人民共和國國家標準[S].

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

[4]QC/T413-2002，汽車電氣設備基本技術條件[S].

[5]GB/T 2423.17-2008，電工電子產品環境試驗[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，大學本科，主要從事汽車內外飾和車身附件方面的質量改進工作。