汽车洗涤器性能试验台研究

王 丹，陈积先，武华堂，李德玉，赵淑华，贾琰歌，彭丽英，杨 斌

（国家汽车质量监督检验中心（襄阳），湖北 襄阳 441004）

汽车洗涤器性能试验台研究

王 丹，陈积先，武华堂，李德玉，赵淑华，贾琰歌，彭丽英，杨 斌

（国家汽车质量监督检验中心（襄阳），湖北 襄阳 441004）

主要介绍一种新型汽车洗涤器性能试验台，它能够可靠地检测汽车洗涤器的基本功能和耐久性能，有效地适用于各种汽车洗涤器的综合性能检测。

洗涤器；电磁流量计；压力传感器

汽车在风沙或尘土较多的环境中行驶时，会由于灰尘落在挡风玻璃上而影响驾驶员的视线。因此，很多汽车的刮水系统安装了汽车风窗玻璃洗涤器，必要时向挡风玻璃喷水或专用清洗液，在刮水器的配合下，使挡风玻璃洁净，保证驾驶员的良好视线。因此，洗涤器的性能直接关系到车辆的安全运行，其性能检测更需要专业的检测装置。

目前，市场上的汽车洗涤器试验台已无法满足专业标准和用户要求，本试验装置能完成汽车洗涤器和洗涤泵的基本性能及耐久试验，采用先进的试验方法，集机械、电子、仪器仪表、计算机于一体，具有适用范围广、过程自动控制、数据自动存储等特点，使该试验台具有先进性和可靠性。

图1 汽车洗涤器试验台系统构成图

1 系统构成

如图1所示，试验台由支撑系统、喷水系统、电控系统、传感器等构成，在试验过程中实时检测刮水电机的电流、电压以监控电机的工作状态，检测供水的流量和压力，以保证系统的正常工作。

2 工作原理

本试验系统由控制系统、检测系统及辅助系统3部分组成。检测系统由电磁流量计、压力传感器、信号放大器及电磁阀组成；辅助机构由洗涤器试验台架、测试管路、水槽、受检洗涤器（洗涤泵、储液罐）、球阀、洗涤器软管、洗涤器喷嘴组成。

控制系统由程控直流电源、直流线性电源、PLC控制器及工控机组成。用于为受检洗涤器供电的程控直流电源，装于受检洗涤器出液管路上的检测系统，用于采集和处理检测系统检测的受检洗涤器输出信号的PLC控制器，与PLC控制器相连的工控机，PLC控制器上连有电源，工控机与程控直流电源相连；检测系统包括测试管路、装于测试管路上压力传感器和电磁流量计，测试管路进口端装有电磁阀，测试管路出口端装有截止阀，电磁阀、压力传感器和电磁流量计分别与PLC控制器相连。

在控制系统中设置了工业计算机和数据采集装置，可以有效地代替人工作业、提高检测效率；而控制系统中设置的PLC控制器以及程控线性电源，也可以实现对洗涤器正反向运行时间的可编程控制，同时，检测系统中设置的电磁流量计、压力传感器、电磁阀，通过工业计算机可以使受检洗涤器的流量、压力可调，并且具有调控精度高的特点。另外，由于控制系统的工业计算机开发了系统控制软件，因而可以实现对试验数据的系统分析和处理。控制系统和检测系统的电路原理见图2。

3 试验过程

3.1 试验准备

试验前，将受检洗涤器置于洗涤器试验台架的水槽中固定好，并通过水槽为受检洗涤器储水。将受检洗涤器的洗涤泵输出端通过洗涤器软管连接到测试管路，在测试管路上依次经过电磁阀、信号放大器、压力传感器、电磁流量计，最后经过球阀，将洗涤器喷嘴连接到球阀上，洗涤器喷嘴可固定在洗涤器试验台架上。将受检洗涤器的电源连接到程控直流电源上，程控直流电源连接到工控机上，工控机连接PLC控制器，PLC控制器连接电磁阀、信号放大器、压力传感器、电磁流量计的电路。

3.2 检测过程

先接通程控直流电源开关，然后接通直流线性电源开关，启动工业计算机的控制软件，设置程控直流电源的输出电压，根据试验要求，试验员在控制软件内输入受检洗涤器的试验电压范围、电流范围、流量范围、压力范围及试验时间等，点击软件界面内试验启动按钮，试验开始。试验过程中，通过PLC控制器的输入模块采集电磁流量计的流量信号和压力传感器的压力信号。信号放大器的作用是对压力信号进行放大处理以传送给PLC控制器，而电磁阀的作用是控制整个测试管路的通断。程控直流电源为受检洗涤器供电，直流线性电源为PLC控制器供电，PLC控制器的作用是将采集到的电磁流量计及压力传感器信号处理后传送给工控机，由工控机计算实时受检洗涤器的电流、流量、压力及试验时间并作出实时显示。通过工控机可以进行下一步的试验检测。

基本性能试验时，可以选择的测试项目有：耐过电压试验检测、水泵液压特性流量与压力试验检测、水泵启动试验检测、水泵双向功能试验检测、水泵无效流量的工作状态试验检测、水泵重复运行功能试验检测、水泵空转下的试验检测、水泵一定时间的总流量。根据耐过电压试验、测试项目设定洗涤器中洗涤泵的正向加载电压、反向加载电压、正向运行时间、反向运行时间、正反向运行时间间隔、正反向运行试验次数；根据不同测试项目调整洗涤泵的压力，检测流量与电流的变化。

根据水泵耐久性试验检测、洗涤泵输出电流、电压及压力、流量显示曲线图，可查看已经完成的试验数据曲线，实时监控试验产生的数据。

4 应用效果

试验台软件应用界面见图3，应用效果见图4，可以进行国家标准GB 15085—2013《汽车风窗玻璃刮水器和洗涤器 性能要求和试验方法》、行业标准QC/T 246—1997《汽车风窗玻璃电动洗涤器技术条件》及企业标准相关项目的检测。

图4 汽车洗涤器试验效果图

5 总结

由于在控制系统中设置了工业计算机和数据采集装置，因而本试验台可以有效地代替人工作业、提高检测效率；通过在控制系统中设置PLC控制器以及程控线性电源，从而实现对洗涤器正反向运行时间的可编程控制；同时在检测系统中设置有电磁流量计、压力传感器、电磁阀，可以通过工业计算机使受检洗涤器的流量、压力可调，并且具有调控精度高的特点。另外，由于控制系统的工业计算机开发的系统控制软件，也可以实现对试验数据进行系统分析和处理的目的。

［1］ 纪名刚.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2002.

［2］ 付瑞恒.汽车使用与维修［M］.北京：国防工业出版社，2000.

［3］ 黄金陵.汽车车身结构与设计［M］.长春：吉林工业大学出版社，1989.

（编辑 凌 波）

Research on Vehicle Washer Performance Testing Platform

WANG Dan， CHEN Ji-xian， WU Hua-tang， LI De-yu， ZHAO Shu-hua， JIA Yan-ge， PENG Li-ying， YANG Bin
(National Automobile Quality Supervision and Test Center(Xiangyang)， Xiangyang 441004， China)

This article introduces a new type of car washer performance test device to test car washer's basic functions and durability， which could be used in comprehensive testing on all kinds of car washers.

washer；electromagnetic flowmeter；pressure sensor

U463.855

A

1003-8639（2017）07-0042-02

2016-11-01

实用新型专利证书号：4426735；专利号：ZL 2015 2 44396.7

王丹（1982-），女，工程师，硕士，从事汽车灯光电器、新能源汽车等标准研究工作；陈积先（1974-），男，湖北人，研究员级高级工程师，主要研究方向为汽车电子电器、新能源试验研究。