汽車淋雨密封檢測設備設計

關鍵詞：淋雨密封;檢測設備;靜態式;動態式

0 引言

淋雨密封檢查作為一個重點項目，目的是檢查車輛在淋雨后是否存在漏水的情況。汽車行業標準 QC/T 476-2007《 客車防雨密封性限值及試驗方法》（下稱《規范》），規范了客車淋雨檢測的試驗方法和條件，包括客車需接受噴淋的部位和對應的平均淋雨強度、試驗時間、滲漏記錄及扣分方法[1]。目前國家對于乘用車沒有出臺針對性的淋雨檢測規范，一般汽車制造廠依據自身品質目標而定。

為了實現淋雨密封檢查，需要有專門的檢測設備。《規范》中簡單介紹了客車用淋雨設備的總體構成，主要由房體、水泵、閥門、管路、水壓表、流量計、噴嘴和支架以及蓄水池等部分組成。另外，《規范》進一步說明了噴嘴布置的方法及數量要求。可以看到，《規范》介紹的設備，被檢測的車輛狀態是靜止的，且噴淋過程中雨水狀態無變化。

但在實際道路駕駛過程中，車輛會存在上坡、下坡和側傾等多種形態，且會面對霧化雨、暴雨等不同狀態的雨種。這意味著淋雨密封檢測條件與生活實際應用場景存在一定的差距，導致車輛在廠中檢測通過，但交付至消費者后，在雨天時駕駛出現漏水的問題。為此，本文提出一種動態式淋雨設備，在不同車身姿態、不同的雨種下進行檢測，切實模擬車輛實際駕駛場景，充分驗證淋雨密封能力，從而提高整車檢測能力，提升品質水平。

1 汽車淋雨漏水問題簡析

汽車淋雨漏水問題是一個復雜的工程系統[2]，原因多種多樣。首先設計缺陷是導致漏水的根本原因。其次，汽車制造四大工藝——沖壓、焊裝、涂裝及總裝，因為工藝執行不到位，也會直接導致汽車漏水。為此，在車輛組裝完成后，會進行淋雨密封檢測，基本的原理是在指定的時間里，從噴嘴中射出一定壓力的水至車身，進而判斷是否漏水。

但是，噴嘴的位置方位是固定的，當車身姿態在變化時，相當于噴嘴在不同的角度用水沖擊我們的車輛，隱蔽處可能發生滲漏。另外，不同狀態的雨水對車輛的滲透能力不同。為此，我們經過驗證得出結論，汽車淋雨漏水問題也與車身姿態相關，跟雨水的狀態相關。

2 靜態式淋雨設備概述

2.1 設備結構說明

目前汽車制造廠使用的是靜態式淋雨檢測設備[3]，其基本的結構可分為以下幾大系統。

（1）房體系統：用途是隔絕淋雨空間，防止水霧擴散，有效回收循環水及降低聲噪，主要由巖棉板、不銹鋼面板和骨架等構成，通常配套風幕機、照明燈和觀察窗等輔助部件。

（2）噴淋系統：設備的機械核心部分，用途是提供穩定、水質干凈的噴射雨水，主要由水泵、主管路、分管路、過濾器、分水缸、流量計、壓力傳感器、閥門和噴嘴組成。

（3）風干系統：用途是快速吹干車身上的水珠，便于進行下一步檢查，主要由風機、風刀和支架等組成。

（4）循環水池系統：用途是回收及逐層過濾水源，主要由給水池、中繼池、回水池、集污池和液位計等組成。

（5）電氣控制系統：能實現設備自動/ 手動運行、參數顯示/ 調整、數據記錄及分析等功能，主要由電柜及內部電器元件，搭載軟件系統實現。

2.2 設備程序邏輯說明

靜態式淋雨設備程序邏輯如下：①程序參數設置，包括流量壓力控制、淋雨時間等;②車輛駛入房體，停放在指定位置;③設備啟動，水從循環水池經水泵、過濾器等部件后噴出，淋雨密封檢測開始，噴淋過程中雨水狀態不變，車身姿態不變;④設備停止，水泵關閉，噴淋結束;⑤車輛駛出，人工打開四門尾蓋，檢查是否有水滲漏，判斷結果。

3 動態式淋雨設備剖析

3.1 與靜態式淋雨設備的差異對比

經上文陳述，靜態式淋雨設備在檢測過程中車輛是靜止不動的，且雨水狀態不變。而在實際汽車應用中，淋雨漏水問題與車身姿態及雨水狀態相關，為此本司設計出動態式淋雨設備。相較靜態式設備，多了車身姿態調整結構和復合式噴淋系統，設備程序邏輯也同步改進適應。

3.2 車身姿態調整結構

在車輛四周均設有能夠固定住汽車輪胎的升降機構，升降機構包括動力裝置和支撐板，動力裝置為液壓缸或氣缸。當需要動態檢測時，電氣控制系統可以分別獨立控制每一個升降機構，通過每個輪胎的升降，調整汽車的多個方位狀態。通過調整車身可以呈現9 種姿態：整車水平、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，并且通過升降的高度控制傾斜的角度（圖1）。

為了使車輛平穩進入，前后輪支撐板中間設有連接板，同時考慮前后支撐板有高差時，連接板的剛性會限制活動范圍，故設計連接板與支撐板通過長孔搭接。這種設計具有較高的支撐穩定性，確保車輛不會發生傾覆問題，同時能達到車輛動態檢測的目的，使得檢測過程更全面、操作更安全。

3.3 復合式噴淋系統

為攻克靜態式淋雨設備雨種單一問題，更好地模擬大自然降雨場景，在動態式設備中，搭建復合式噴淋系統（圖2）。實施方法是，依據雨種類型配置相應的噴水管道和噴嘴，如霧化水管、普通雨管和暴雨管等，并通過電氣控制系統控制噴淋系統中各種管道的開關。在檢測過程中，通過切換管道開關，利用管道和噴嘴的不同，調整水噴出的壓力、流量和形態，形成多雨種的工況。同時結合管路的布局，建立頂噴、側噴和底噴等全方位的噴淋網絡，使得汽車360°范圍內都能被水噴到，做到無死角檢測。

3.4 設備程序邏輯

動態式淋雨設備程序邏輯總體與靜態式一致，包括程序參數設置、車輛駛入、設備啟動、設備停止和車輛駛出檢查幾大步驟。但由于多了車身姿態調整結構和復合式噴淋系統，使得檢測程序的編排更為柔性。首先，車身姿態調整結構可以使車輛有9 種姿態;同時，結合復合式噴淋系統，每一種姿態下，都可以匹配一種甚至多種雨種，這意味著可以構筑數倍的淋雨場景，充分提高檢測水平。當然，程序也支持手動模式，可以單獨構筑任一淋雨場景，進行深度的驗證。

4 結束語

針對靜態式淋雨密封檢測設備檢出力不足的問題，本文利用車身姿態調整結構和復合式噴淋系統，設計出一種動態式淋雨密封檢測設備。該設備可以使車輛模擬上坡、下坡和轉彎等9 種動作效果，并自由配合霧化雨、暴雨等多個雨種，可自由組合，柔性高，應用場景廣，能適應各平臺車型，大大提高淋雨密封檢證能力，引領汽車行業淋雨密封品質培育能力提升。