一種多功能整車淋雨室的研究與設計*

余 琳，余云加，陳旭波，趙可淪，戴 丁，梁 偉

(廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣東 廣州 510000)

0 引 言

現行整車淋雨試驗標準的要求各不相同，為實現這些淋雨試驗要求，需分別建設符合要求的淋雨室，造成現有淋雨室建設成本高，且隨著新能源汽車的迅速發展，整車淋雨試驗對底部噴淋增加了更多要求，具體體現為試驗中要求多種工況、多種水環境狀態復現，現有整車淋雨室已不能完全滿足新要求。

如果嚴格按各標準確定相關設計參數，會使淋雨試驗室內部出現多個噴淋系統，甚至需同時建設不同參數的淋雨試驗室，大幅度提高建設成本[1]。應從標準分析中得出參數差異，找尋解決方案，避免淋雨室功能單一。通過前期設計，筆者介紹的淋雨室可同時適用于QC/T476-2007《客車防雨密封性限值及試驗方法》[2]、GJB2093A-2012《軍用方艙通用試驗方法》[3]、GJB219B-2005《軍用通信車通用規范》[4]、GJB59.70-2004《裝甲車輛試驗規程 淋雨試驗》[5]及某些新能源汽車特殊試驗要求，降低了淋雨室的建設成本，對有不同類型車輛淋雨試驗需求的企業帶來了較大的經濟效益。

1 設計參數的確定

1.1 標準解讀

各標準中淋雨試驗要求關鍵參數見表1，這些參數在后續淋雨室設計中作為考慮因素，達到實現一個淋雨室滿足以下所有淋雨試驗參數的目的。

表1 標準中的淋雨試驗參數

通過對以上標準要求的分析，我們可以看出各淋雨試驗標準參數的差異主要在淋雨強度的范圍淋雨面、底部噴淋狀態，另外還有噴淋距離，噴嘴孔徑的差異上。

1.2 設計原理

通過對淋雨試驗標準參數差異的總結，本淋雨室采用六個噴淋面分別控制以滿足淋雨強度范圍的不同，同時六個噴淋面均采用雙排管路控制，大孔徑管路滿足大雨量的要求，小孔徑管路滿足小雨量的要求；底部設計采用高度差實現多角度復合傾斜，滿足新能源車輛底盤防水密封性考核要求。六個噴淋面和底部復合多角度傾斜臺均可自由移動和配合，可根據淋雨試驗標準進行噴淋距離的調節。

2 整體設計方案

六面噴淋裝置主要由淋雨室房體、噴淋裝置、水處理系統和控制系統組成。淋雨室房體為開進倒出式，具有照明、排水功能；噴淋裝置主要由水泵、壓力自動調節閥、水壓表、主管路、分管路、支管路、流量計、流量調節閥、噴嘴、噴嘴管架、噴嘴管架移動系統、電控系統等組成，其中噴淋支架左右前后均采用自動旋轉角度噴淋裝置，角度是單面整體角度可調，頂、底部采用固定式噴淋結構，頂部可以升降，單獨可控可拆；水處理系統主要由循環水池、循環水泵、循環水過濾裝置、供排水管等組成；控制系統可以自動和手動兩種方式控制噴淋時間、噴淋強度、四輪角度等。

復合多角度傾斜臺面主要由登車橋、傾斜臺面、液壓系統、管路、傾角傳感器、拉線位移傳感器、特制控制器等組成。

復合多角度傾斜臺面為鏤空設計，與噴淋裝置底部噴淋系統結合為整體，實現底部傾斜噴淋，以達到車輛底部全方位最佳噴淋效果。六面噴淋裝置的六個噴淋面均可半自動調節距離，也可拆卸、組裝，靈活性強，可滿足多重淋雨試驗要求。淋雨室整體效果圖見圖1。

圖1 淋雨室整體效果圖

3 分系統設計方案

3.1 雙排管路噴淋系統

雙排管路噴淋系統由主管路統一供水，在噴淋面形成兩列支路，分別為大孔徑噴嘴支路(模擬中雨、暴雨)和小孔徑支路(模擬霧雨、小雨)，由自動控制系統/手動根據試驗要求自動切換大孔徑支路和小孔徑支路，系統控制流程圖和管路結構圖分別見圖2和圖3。雙排管路噴嘴角度均可調。

圖2 系統控制流程圖 圖3 管路結構圖

3.2 復合多角度傾斜系統

復合多角度傾斜系統由六個液壓系統組成，通過高度差來調節車輛底部傾斜角度要求，圖4為單角度傾斜(左傾15°)時，車輛高度差值結果；圖5為復合多角度傾斜(前傾15°+左傾15°)時，車輛高度差值結果。

圖4 單角度傾斜圖(左傾15°) 圖5 復合多角度傾斜圖(前傾15°+左傾15°)

3.3 可自由移動和配合設計

噴淋系統頂部整面噴淋升降，左右同時平移，后尾部采用旋轉及平移噴淋管路，已達到噴淋距離調節要求，調節示意圖見圖6。傾斜系統底部安裝可拆卸車輪固定座，當不需要車輛不需要傾斜時，傾斜系統可拆卸并移出，移動示意圖見圖7。傾斜系統為鏤空設計，可以匹配底部噴淋面，形成一個整體。

圖6 噴淋系統調節示意圖

圖7 傾斜系統移動示意圖

4 應用實例

某新能源車輛在本淋雨裝置中進行霧雨、暴雨兩種狀態淋雨試驗，試驗參數為2 mm/min和18 mm/min，車輛復合傾斜(前傾10°+左傾10°)，模擬車輛左下坡方向經受霧雨和暴雨過程，淋雨面為頂部、底部和四周側面，試驗時間120 min，考核車輛的防水密封性能。

霧雨試驗過程中，車輛少量接縫處有部分潤滑現象，暴雨試驗過程中，車輛左側后擋風玻璃處有少量進水，原因為左傾后，后擋風玻璃左側由于設計原因略有積水所致，基于上述原因，進行整改消除缺陷。

5 結 語

文中通過對淋雨標準差異的分析，采用雙排管路噴淋系統解決了淋雨強度范圍和噴嘴孔徑差異問題，采用底部多角度復合傾斜系統解決了新能源車輛底部復雜工況模擬要求，六個噴淋面和底部復合多角度傾斜臺均可自由移動和配合，解決了噴淋距離問題，為相關淋雨室建設提供了降低成本的可行性方案，且為多功能淋雨室建設提供了實際應用經驗支撐。