汽車洗滌器性能試驗臺研究

王 丹，陳積先，武華堂，李德玉，趙淑華，賈琰歌，彭麗英，楊 斌

（國家汽車質量監(jiān)督檢驗中心（襄陽），湖北 襄陽 441004）

汽車洗滌器性能試驗臺研究

王 丹，陳積先，武華堂，李德玉，趙淑華，賈琰歌，彭麗英，楊 斌

（國家汽車質量監(jiān)督檢驗中心（襄陽），湖北 襄陽 441004）

主要介紹一種新型汽車洗滌器性能試驗臺，它能夠可靠地檢測汽車洗滌器的基本功能和耐久性能，有效地適用于各種汽車洗滌器的綜合性能檢測。

洗滌器；電磁流量計；壓力傳感器

汽車在風沙或塵土較多的環(huán)境中行駛時，會由于灰塵落在擋風玻璃上而影響駕駛員的視線。因此，很多汽車的刮水系統(tǒng)安裝了汽車風窗玻璃洗滌器，必要時向擋風玻璃噴水或專用清洗液，在刮水器的配合下，使擋風玻璃潔凈，保證駕駛員的良好視線。因此，洗滌器的性能直接關系到車輛的安全運行，其性能檢測更需要專業(yè)的檢測裝置。

目前，市場上的汽車洗滌器試驗臺已無法滿足專業(yè)標準和用戶要求，本試驗裝置能完成汽車洗滌器和洗滌泵的基本性能及耐久試驗，采用先進的試驗方法，集機械、電子、儀器儀表、計算機于一體，具有適用范圍廣、過程自動控制、數(shù)據(jù)自動存儲等特點，使該試驗臺具有先進性和可靠性。

圖1 汽車洗滌器試驗臺系統(tǒng)構成圖

1 系統(tǒng)構成

如圖1所示，試驗臺由支撐系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、傳感器等構成，在試驗過程中實時檢測刮水電機的電流、電壓以監(jiān)控電機的工作狀態(tài)，檢測供水的流量和壓力，以保證系統(tǒng)的正常工作。

2 工作原理

本試驗系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)3部分組成。檢測系統(tǒng)由電磁流量計、壓力傳感器、信號放大器及電磁閥組成；輔助機構由洗滌器試驗臺架、測試管路、水槽、受檢洗滌器（洗滌泵、儲液罐）、球閥、洗滌器軟管、洗滌器噴嘴組成。

控制系統(tǒng)由程控直流電源、直流線性電源、PLC控制器及工控機組成。用于為受檢洗滌器供電的程控直流電源，裝于受檢洗滌器出液管路上的檢測系統(tǒng)，用于采集和處理檢測系統(tǒng)檢測的受檢洗滌器輸出信號的PLC控制器，與PLC控制器相連的工控機，PLC控制器上連有電源，工控機與程控直流電源相連；檢測系統(tǒng)包括測試管路、裝于測試管路上壓力傳感器和電磁流量計，測試管路進口端裝有電磁閥，測試管路出口端裝有截止閥，電磁閥、壓力傳感器和電磁流量計分別與PLC控制器相連。

在控制系統(tǒng)中設置了工業(yè)計算機和數(shù)據(jù)采集裝置，可以有效地代替人工作業(yè)、提高檢測效率；而控制系統(tǒng)中設置的PLC控制器以及程控線性電源，也可以實現(xiàn)對洗滌器正反向運行時間的可編程控制，同時，檢測系統(tǒng)中設置的電磁流量計、壓力傳感器、電磁閥，通過工業(yè)計算機可以使受檢洗滌器的流量、壓力可調，并且具有調控精度高的特點。另外，由于控制系統(tǒng)的工業(yè)計算機開發(fā)了系統(tǒng)控制軟件，因而可以實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析和處理。控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的電路原理見圖2。

3 試驗過程

3.1 試驗準備

試驗前，將受檢洗滌器置于洗滌器試驗臺架的水槽中固定好，并通過水槽為受檢洗滌器儲水。將受檢洗滌器的洗滌泵輸出端通過洗滌器軟管連接到測試管路，在測試管路上依次經(jīng)過電磁閥、信號放大器、壓力傳感器、電磁流量計，最后經(jīng)過球閥，將洗滌器噴嘴連接到球閥上，洗滌器噴嘴可固定在洗滌器試驗臺架上。將受檢洗滌器的電源連接到程控直流電源上，程控直流電源連接到工控機上，工控機連接PLC控制器，PLC控制器連接電磁閥、信號放大器、壓力傳感器、電磁流量計的電路。

3.2 檢測過程

先接通程控直流電源開關，然后接通直流線性電源開關，啟動工業(yè)計算機的控制軟件，設置程控直流電源的輸出電壓，根據(jù)試驗要求，試驗員在控制軟件內輸入受檢洗滌器的試驗電壓范圍、電流范圍、流量范圍、壓力范圍及試驗時間等，點擊軟件界面內試驗啟動按鈕，試驗開始。試驗過程中，通過PLC控制器的輸入模塊采集電磁流量計的流量信號和壓力傳感器的壓力信號。信號放大器的作用是對壓力信號進行放大處理以傳送給PLC控制器，而電磁閥的作用是控制整個測試管路的通斷。程控直流電源為受檢洗滌器供電，直流線性電源為PLC控制器供電，PLC控制器的作用是將采集到的電磁流量計及壓力傳感器信號處理后傳送給工控機，由工控機計算實時受檢洗滌器的電流、流量、壓力及試驗時間并作出實時顯示。通過工控機可以進行下一步的試驗檢測。

基本性能試驗時，可以選擇的測試項目有：耐過電壓試驗檢測、水泵液壓特性流量與壓力試驗檢測、水泵啟動試驗檢測、水泵雙向功能試驗檢測、水泵無效流量的工作狀態(tài)試驗檢測、水泵重復運行功能試驗檢測、水泵空轉下的試驗檢測、水泵一定時間的總流量。根據(jù)耐過電壓試驗、測試項目設定洗滌器中洗滌泵的正向加載電壓、反向加載電壓、正向運行時間、反向運行時間、正反向運行時間間隔、正反向運行試驗次數(shù)；根據(jù)不同測試項目調整洗滌泵的壓力，檢測流量與電流的變化。

根據(jù)水泵耐久性試驗檢測、洗滌泵輸出電流、電壓及壓力、流量顯示曲線圖，可查看已經(jīng)完成的試驗數(shù)據(jù)曲線，實時監(jiān)控試驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

4 應用效果

試驗臺軟件應用界面見圖3，應用效果見圖4，可以進行國家標準GB 15085—2013《汽車風窗玻璃刮水器和洗滌器 性能要求和試驗方法》、行業(yè)標準QC/T 246—1997《汽車風窗玻璃電動洗滌器技術條件》及企業(yè)標準相關項目的檢測。

圖4 汽車洗滌器試驗效果圖

5 總結

由于在控制系統(tǒng)中設置了工業(yè)計算機和數(shù)據(jù)采集裝置，因而本試驗臺可以有效地代替人工作業(yè)、提高檢測效率；通過在控制系統(tǒng)中設置PLC控制器以及程控線性電源，從而實現(xiàn)對洗滌器正反向運行時間的可編程控制；同時在檢測系統(tǒng)中設置有電磁流量計、壓力傳感器、電磁閥，可以通過工業(yè)計算機使受檢洗滌器的流量、壓力可調，并且具有調控精度高的特點。另外，由于控制系統(tǒng)的工業(yè)計算機開發(fā)的系統(tǒng)控制軟件，也可以實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析和處理的目的。

［1］ 紀名剛.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2002.

［2］ 付瑞恒.汽車使用與維修［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2000.

［3］ 黃金陵.汽車車身結構與設計［M］.長春：吉林工業(yè)大學出版社，1989.

（編輯 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

實用新型專利證書號：4426735；專利號：ZL 2015 2 44396.7

王丹（1982-），女，工程師，碩士，從事汽車燈光電器、新能源汽車等標準研究工作；陳積先（1974-），男，湖北人，研究員級高級工程師，主要研究方向為汽車電子電器、新能源試驗研究。