孫熹,詹小成,劉志龍
重卡尾燈常見問題與改進探討
孫熹,詹小成,劉志龍
(陜西重型汽車有限公司,陜西 西安 710200)
文章針對重卡尾燈在使用過程中存在的主要失效模式,分析了失效產生的原因,從結構設計、內部接線、防護材料選擇等方面進行探討,提出了一些改進方法。
重卡;尾燈;失效模式;改進方法
據交管部門相關統計表明,夜間發生交通事故的比率比白天多1.5倍,55%以上的交通事故都發生在夜間,在所有交通事故中,追尾事故發生的比例最高。而汽車尾燈作為給后方道路使用者表明“身份”的尾燈,用于向其他道路使用者表示車輛存在,或向左/右轉向、即將/已經開始倒車、即將/已經開始制動等車輛操作、行駛意圖的指示裝置,對于車輛、道路行駛安全具有至關重要的作用。而重卡由于其使用工況、環境相對惡劣,尾燈容易發生損壞,故提高尾燈的可靠性、減少故障的產生,對于行車安全、降低主機廠售后成本,具有巨大的意義。
重卡是主用于運載貨物、牽引掛車而設計和裝備的商用車輛。主要應用于以下工況:
(1)灰塵、水、泥沙大,道路顛簸,車速較低的施工工地;
(2)油氣、化學物質較多的油田;
(3)石子、石塊多,道路崎嶇的礦山;
(4)煤灰、煤塊多的煤礦;
(5)公路較窄,障礙物多,彎道較急的省道及以下公路;
(6)車速較高,視野較開闊,道路較寬的高速公路;
(7)干燥、溫度高、沙塵多、紫外線強烈的沙漠;
(8)濕度大、悶熱熱帶雨林;
(9)濕度大、腐蝕性強的沿海碼頭。
由此可見,重卡的使用工況較為惡劣,多使用于濕度大、高溫、震動大、腐蝕性強的環境,這就造成了尾燈相比于載客車輛,故障率更高、更易損壞失效。
針對于重卡特殊的使用工況,及尾燈故障問題統計,尾燈失效主要集中于以下幾個方面:進水進灰、破損斷裂、電路板銹蝕、燈鏡發黃、尾燈脫落、線路故障等幾個方面。
主流重卡尾燈采用燈罩、燈座、燈體分離式結構,此種結構方便光源達到使用壽命后,進行更換光源。光源的拆卸及反復安裝,會損壞出廠原燈的密封性,車輛在高濕度環境下,燈具會產生進水、進灰等現象,影響正常使用。
在施工工地、礦山、煤礦等道路崎嶇地區行駛時,整車振動較大。尾燈易反復受到載荷沖擊,容易造成震裂、破損現象。
在油田、碼頭等化學物質較多、腐蝕性強等區域。會因氣體及周邊環境中,化學物質較多,造成電路板銹蝕,造成燈具不能點亮或短路等現象。
在沙漠或炎熱環境中,高溫造成燈鏡反射碗涂層揮發,附著在配光罩上,造成燈光發黃、發暗,影響正常使用。
主要由于高強度、高載荷的振動引起。多發生于尾燈固定點及與整車的對插端,應力與交變載荷比較集中,會引起整燈脫落、尾燈插接器脫落等現象。
重卡尾燈多兼具倒車、轉向、制動、霧燈、示廓、牌照照明等多項功能,因整車美觀性及結構布置空間限制,尾燈結構尺寸受限,內部線路復雜,線路容易發生故障。
從結構上考慮,燈罩采用四個螺栓與殼體進行緊固,存在緊固點密封效果較好,而尾燈中間及兩側由于燈罩殼體位塑料,發生塑形變形,當有大雨、浸水或直接沖擊的水流或泥沙時,會在起翹點浸水、進灰,造成尾燈故障。針對此項問題,可采用拱形設計(中間凸起、邊緣下翹),在燈罩內部增加條狀加強筋,這樣可以避免因為燈罩變形、緊固問題引起的進水。

圖1 尾燈常規結構
現有主流尾燈密封槽結構,一般為單向卡槽,通過卡槽壓緊密封條,進行緊固密封,防止進水。當尾燈振動、晃動或緊固松脫、壓緊力不夠,會引起卡糟與密封條間出現間隙,出現進水、進灰現象。可采用雙卡糟U型結構,通過外部卡槽,擋住外部水流的沖擊,同時將部分進入卡槽的水,留在外卡槽與殼體中間。

圖2 尾燈拱形結構
燈具的破損斷裂點,常發生于面罩的固定螺栓處向外延伸,上下殼體安裝螺柱斷裂。可在螺柱上增加螺紋銅管、嵌件螺母,力從螺栓自上向下壓緊,改為自下而上進行縮緊。同時預埋的螺紋銅管,可以增加安裝螺柱的剛性,避免螺柱斷裂。
三防漆具有優越的絕緣、防潮、防腐蝕、防老化能力,可在線路板表面,形成一層保護膜,可使用三防漆作為提高線路板防腐蝕材料,減少被腐蝕、霉菌生長和產生短路引起的電路故障。同時對內部線路進行防護處理,避免有大面積裸露線束。
高溫引起的燈鏡發黃,除在燈具材料上選擇耐高溫、防揮發的材料外,需要在結構設計進行優化。在燈體的底部,可考慮增加防水透氣孔并進行均勻排布,增強與環境熱交換能力。
尾燈的脫落點集中于燈體安裝螺柱、燈體與整車插接線束。在預埋螺柱點增加安裝凸臺,增加結構剛性,在燈體底部,用螺母進行緊固,可增加鎖緊力,避免螺栓拉脫現象。在尾燈插接器內部,增加自鎖結構,提高扭矩,可防止因旋轉產生的插接器脫落現象。

圖3 接插器自鎖結構
在布線過程中,可從插接器端依次分線,避免迂回線路,增加線束固定或捆扎防護點。設定插線段子方向,采用過盈配合,防止晃動、脫落現象。
尾燈作為確保行車安全的重要部件,承受著更大振動、載荷及惡劣工況,這點在重卡上尤為明顯。尾燈的高故障率成為困擾重卡行業的一個疑難問題,影響行車安全,也造成了用戶的極大抱怨。可通過造型結構、密封方式、緊固方式、防護材料、失效風險點的特殊設計結構、線束走向等方面,對潛在失效模式進行規避,選擇合理的設計方案,才能從根源上降低尾燈失效與質量問題的產生,減少用戶的抱怨及經濟損失,提高了用戶的行車安全。
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Common problems and improvement of heavy duty truck
Sun Xi, Zhan Xiaocheng, Liu Zhilong
(Shaanxi Heavy Duty Automobile CO., LTD, Shaanxi Xi’an 710200)
The main failure modes of heavy truck taillights in the process of use are analyzed, and the causes of failure are analyzed. From the aspects of structural design, internal wiring and protection material selection, some improved methods are proposed in this article.
Heavy duty truck; Taillight; Failure mode; Improved method
B
U471
B
1671-7988(2019)21-217-03
孫熹(1990-),男,就職于陜西重型汽車有限公司,從事技術管理及產品設計工作。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.21.077
1671-7988(2019)21-217-03
CLC NO.:U471