汽车淋雨密封检测设备设计

陈睿鹏 冯东明 郭东成 刘炳达

关键词：淋雨密封;检测设备;静态式;动态式

0 引言

淋雨密封检查作为一个重点项目，目的是检查车辆在淋雨后是否存在漏水的情况。汽车行业标准 QC/T 476-2007《 客车防雨密封性限值及试验方法》（下称《规范》），规范了客车淋雨检测的试验方法和条件，包括客车需接受喷淋的部位和对应的平均淋雨强度、试验时间、渗漏记录及扣分方法[1]。目前国家对于乘用车没有出台针对性的淋雨检测规范，一般汽车制造厂依据自身品质目标而定。

为了实现淋雨密封检查，需要有专门的检测设备。《规范》中简单介绍了客车用淋雨设备的总体构成，主要由房体、水泵、阀门、管路、水压表、流量计、喷嘴和支架以及蓄水池等部分组成。另外，《规范》进一步说明了喷嘴布置的方法及数量要求。可以看到，《规范》介绍的设备，被检测的车辆状态是静止的，且喷淋过程中雨水状态无变化。

但在实际道路驾驶过程中，车辆会存在上坡、下坡和侧倾等多种形态，且会面对雾化雨、暴雨等不同状态的雨种。这意味着淋雨密封检测条件与生活实际应用场景存在一定的差距，导致车辆在厂中检测通过，但交付至消费者后，在雨天时驾驶出现漏水的问题。为此，本文提出一种动态式淋雨设备，在不同车身姿态、不同的雨种下进行检测，切实模拟车辆实际驾驶场景，充分验证淋雨密封能力，从而提高整车检测能力，提升品质水平。

1 汽车淋雨漏水问题简析

汽车淋雨漏水问题是一个复杂的工程系统[2]，原因多种多样。首先设计缺陷是导致漏水的根本原因。其次，汽车制造四大工艺——冲压、焊装、涂装及总装，因为工艺执行不到位，也会直接导致汽车漏水。为此，在车辆组装完成后，会进行淋雨密封检测，基本的原理是在指定的时间里，从喷嘴中射出一定压力的水至车身，进而判断是否漏水。

但是，喷嘴的位置方位是固定的，当车身姿态在变化时，相当于喷嘴在不同的角度用水冲击我们的车辆，隐蔽处可能发生渗漏。另外，不同状态的雨水对车辆的渗透能力不同。为此，我们经过验证得出结论，汽车淋雨漏水问题也与车身姿态相关，跟雨水的状态相关。

2 静态式淋雨设备概述

2.1 设备结构说明

目前汽车制造厂使用的是静态式淋雨检测设备[3]，其基本的结构可分为以下几大系统。

（1）房体系统：用途是隔绝淋雨空间，防止水雾扩散，有效回收循环水及降低声噪，主要由岩棉板、不锈钢面板和骨架等构成，通常配套风幕机、照明灯和观察窗等辅助部件。

（2）喷淋系统：设备的机械核心部分，用途是提供稳定、水质干净的喷射雨水，主要由水泵、主管路、分管路、过滤器、分水缸、流量计、压力传感器、阀门和喷嘴组成。

（3）风干系统：用途是快速吹干车身上的水珠，便于进行下一步检查，主要由风机、风刀和支架等组成。

（4）循环水池系统：用途是回收及逐层过滤水源，主要由给水池、中继池、回水池、集污池和液位计等组成。

（5）电气控制系统：能实现设备自动/ 手动运行、参数显示/ 调整、数据记录及分析等功能，主要由电柜及内部电器元件，搭载软件系统实现。

2.2 设备程序逻辑说明

静态式淋雨设备程序逻辑如下：①程序参数设置，包括流量压力控制、淋雨时间等;②车辆驶入房体，停放在指定位置;③设备启动，水从循环水池经水泵、过滤器等部件后喷出，淋雨密封检测开始，喷淋过程中雨水状态不变，车身姿态不变;④设备停止，水泵关闭，喷淋结束;⑤车辆驶出，人工打开四门尾盖，检查是否有水渗漏，判断结果。

3 动态式淋雨设备剖析

3.1 与静态式淋雨设备的差异对比

经上文陈述，静态式淋雨设备在检测过程中车辆是静止不动的，且雨水状态不变。而在实际汽车应用中，淋雨漏水问题与车身姿态及雨水状态相关，为此本司设计出动态式淋雨设备。相较静态式设备，多了车身姿态调整结构和复合式喷淋系统，设备程序逻辑也同步改进适应。

3.2 车身姿态调整结构

在车辆四周均设有能够固定住汽车轮胎的升降机构，升降机构包括动力装置和支撑板，动力装置为液压缸或气缸。当需要动态检测时，电气控制系统可以分别独立控制每一个升降机构，通过每个轮胎的升降，调整汽车的多个方位状态。通过调整车身可以呈现9 种姿态：整车水平、左前轮上升、右前轮上升、左后轮上升、右后轮上升、前轴上升、后轴上升、左轮上升以及右轮上升，并且通过升降的高度控制倾斜的角度（图1）。

为了使车辆平稳进入，前后轮支撑板中间设有连接板，同时考虑前后支撑板有高差时，连接板的刚性会限制活动范围，故设计连接板与支撑板通过长孔搭接。这种设计具有较高的支撑稳定性，确保车辆不会发生倾覆问题，同时能达到车辆动态检测的目的，使得检测过程更全面、操作更安全。

3.3 复合式喷淋系统

为攻克静态式淋雨设备雨种单一问题，更好地模拟大自然降雨场景，在动态式设备中，搭建复合式喷淋系统（图2）。实施方法是，依据雨种类型配置相应的喷水管道和喷嘴，如雾化水管、普通雨管和暴雨管等，并通过电气控制系统控制喷淋系统中各种管道的开关。在检测过程中，通过切换管道开关，利用管道和喷嘴的不同，调整水喷出的压力、流量和形态，形成多雨种的工況。同时结合管路的布局，建立顶喷、侧喷和底喷等全方位的喷淋网络，使得汽车360°范围内都能被水喷到，做到无死角检测。

3.4 设备程序逻辑

动态式淋雨设备程序逻辑总体与静态式一致，包括程序参数设置、车辆驶入、设备启动、设备停止和车辆驶出检查几大步骤。但由于多了车身姿态调整结构和复合式喷淋系统，使得检测程序的编排更为柔性。首先，车身姿态调整结构可以使车辆有9 种姿态;同时，结合复合式喷淋系统，每一种姿态下，都可以匹配一种甚至多种雨种，这意味着可以构筑数倍的淋雨场景，充分提高检测水平。当然，程序也支持手动模式，可以单独构筑任一淋雨场景，进行深度的验证。

4 结束语

针对静态式淋雨密封检测设备检出力不足的问题，本文利用车身姿态调整结构和复合式喷淋系统，设计出一种动态式淋雨密封检测设备。该设备可以使车辆模拟上坡、下坡和转弯等9 种动作效果，并自由配合雾化雨、暴雨等多个雨种，可自由组合，柔性高，应用场景广，能适应各平台车型，大大提高淋雨密封检证能力，引领汽车行业淋雨密封品质培育能力提升。