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轎車在產品開發過程中需按照整車水侵入試驗規范進行試驗,易出現的滲漏水問題有:排水槽空調進氣口處水易被吸入空調箱、從空調進氣格柵兩端排走的部分水被排入發動機倉、車身泄壓閥處漏水、尾門線束過孔處漏水、尾門緩沖塊處滲水、水從固定空調進器格柵的開尾銷處滲入發動機艙、車門防水膜處漏水。
滲漏水問題解析
針對試驗中出現的滲漏水問題,負責轎車開發水管理的工程師需配合相關設計工程師對問題進行試驗分析,找到問題的解決辦法,以下是對各種易出現問題的解析。
1排水槽空調進氣口處水易被吸入空調箱
試驗現象:淋雨試驗時少量的水從空調箱風機外殼處滲出滴在地毯上。原因分析:淋雨試驗時由于空調進氣格柵兩端翻邊太高排水不暢,造成大量的水從格柵上的雨刮電機孔、空調進氣孔進入水槽,使水槽中的水無法及時排走水位上升,水位接近空調凸臺進氣口,開起風機時易被吸入(圖1),同時水槽中的水與凸臺進氣口缺少隔離裝置因空氣流速高而被吸入。解決措施:將空調進氣格柵翻邊切至和本體側邊緣平齊,使大部分雨水可以直接從兩側翼子板處排走,同時在水槽空調風機進氣通道口增加隔離板使水槽中大部分水流與凸臺進氣口隔離(圖2)。通過此問題的分析解決使工程師認識到,必須仔細研究進氣格柵處的排水策略及水氣分離方法。
2從空調進氣格柵兩端排走的部分水被排入發動機艙
試驗現象:試驗時發動機艙靠縱梁兩側零部件上有水跡。原因分析:格柵兩側與發動機艙密封條未完全密封,兩側的水不能全部排向翼子板側而流走,部分進入發動機艙影響發動機艙內保險絲盒及線束接插件等電器件。解決措施:發動機艙密封條左右兩側增加車身密封擋塊,以實現和空調進氣格柵兩側的密封功能(圖3)。通過此問題的解決使工程師認識到發動機艙密封性的重要性。
3車身泄壓閥處漏水
試驗現象:試驗時大量的水從車身泄壓閥處進入后行李箱內。原因分析:經試驗泄壓閥與車身凸臺孔配合的密封面四周平面寬度要大于10.5mm才能保證正常密封,沿用的泄壓閥被用于許多車型應該說是不存在問題,檢查車身凸臺孔數模發現有三邊不達標,平面寬度只有8mm,無法保證泄壓閥與車身的正常密封性,同時泄壓閥安裝位置較暴露,容易受到集中的水流干擾。解決措施:增加車身密封凸臺孔四周平面的寬度(圖4)。通過此問題的解決使工程師認識到,使用沿用件時還應考慮與其配合件的要求及不同放置部位的影響。
4尾門線束過孔處漏水
試驗現象:試驗時大量的水從尾門上部流到行李箱內。原因分析:尾門線束密封套與車身鈑金孔的密封方式(圖5)應用于許多車型,應具有比較可靠的水密封性,橡膠密封套與鈑金孔應是過盈配合,裝配時保證密封套平順,沒有扭曲,查實設計數據,發現二者的配合不是過盈配合,而是有0.5mm的間隙配合。解決措施:更改橡膠密封套的尺寸,保證與鈑金孔的過盈配合。通過此問題的解決使工程師認識到,產品開發工程中一定要加強相互間的溝通交流,做好數據的校核工作。
5尾門緩沖塊處滲水
試驗現象:試驗時尾門緩沖塊處車身內板有水跡。原因分析:緩沖塊是通過兩螺栓擰緊焊接在車身鈑金加強板的凸焊螺母上,其安裝面底部有防水凸筋,水不可能從緩沖塊和鈑金安裝面滲入。緩沖塊是槽型安裝孔,以便上下調整滿足尾門的面差要求。緩沖塊調整后槽型孔會部分露出,水進入槽型孔后理論上有三種途徑進入車內。如果凸焊螺母焊與加強板接質量良好,白車身油漆后兩面被油漆封堵不會滲水。油漆后焊接螺母內螺紋變小,螺栓和凸焊螺母之間縫隙很小、很長,滲水風險很小。只有加強板和導水槽外板焊接后會扭曲變形,存在滲水的風險。解決措施:更改鈑金孔,將凸焊螺母改為拉鉚螺母,拉鉚螺母能與導水槽外板擠緊,水就不會進入外板和導水槽加強板之間,同時緩沖塊加長加寬,安裝面上添加1.5mm深的腰形孔槽(圖6)。通過此問題解決使工程師認識到,水是無孔不入的,應充分考慮水密封的特殊性,一定要注重設計的細節。
6水從固定空調進氣格柵的開尾銷處滲入發動機艙
試驗現象:試驗時發現水從空調進氣格柵開尾銷處滲入發動機艙。原因分析:空調進氣格柵通過開尾銷扣在鈑金上,由于開尾銷沒有防水性,雨水可以從鈑金和格柵之間的縫隙進入發動機艙。解決措施:將開尾銷改為由密封螺母座卡扣加自攻釘的組合安裝,此措施需將白車身原裝開尾銷的圓孔改為方孔,同時空調進氣格柵增加凸臺特征(圖7)。通過此問題的解決使工程師認識到,在固定外飾件時應合理使用具有密封效果的卡扣。
7車門防水膜處漏水
試驗現象:試驗時水從前后側門的內板防水膜與鈑金粘貼處滲入車內。原因分析:PVC防水膜是通過密封膠粘貼在車門鈑金上的(圖8),膠條是先按密封軌跡貼在防水膜上,車門上有對應的密封凹槽軌跡,但由于膜上的膠條軌跡與門上的軌跡很難一致,兩者裝配壓實后會出現部分漏水現象。解決措施:先按車門上的凹槽軌跡將密封膠條粘在車門上,再將不帶膠條的防水膜貼上壓實。通過此問題的解決使工程師認識到,產品開發時應充分考慮零部件的裝配順序等工藝性。
結論
通過對以上幾個轎車產品開發過程中易出現的滲漏水設計問題的分析,提示產品設計工程師特別是白車身及內外飾設計工程師,設計零部件時一定要考慮水密封的問題,注重水密封的結構細節設計及排水策略,水管理工程師及各零部件工程師之間要多溝通和交流,共同確定水密封方案,減少設計上的失誤。
作者:何喜春單位:上海汽車技術中心(南京)整車集成部