降低前照燈進水起霧故障率的方法研究

朱禮銘，肖飛勝，晉 蕾，尹正梅，米德旺

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

1 背景

汽車前照燈是汽車至關(guān)重要的組成部件，是汽車的“眼睛”，對于汽車的行駛安全有重要的影響。由于消費者對汽車外觀的要求也越來越高，汽車前臉的造型也是日新月異，對前照燈的外觀、性能，消費者能明顯感知到，因此對產(chǎn)品設(shè)計人員的要求也越來越高。前照燈的進水起霧問題一直是汽車行業(yè)的難題，進水起霧不僅影響前照燈的壽命和外觀，而且嚴重影響照射效果，甚至影響行車安全。所以，降低前照燈的進水起霧故障率，提升客戶滿意度，確保行車安全，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

經(jīng)調(diào)查，目前市場上幾乎所有品牌，都會存在客戶抱怨前照燈進水起霧問題。前照燈起霧現(xiàn)象如圖1所示。如某豪華品牌，下雨天，前照燈起霧 （圖1a）；某豪華品牌，剛提車后，前照燈起霧 （圖1b）；某合資品牌，洗車時，前照燈起霧 （圖1c）；某自主品牌，放地下停車場起霧 （圖1d）。剛提車、下雨天或洗車時最容易出現(xiàn)前照燈進水起霧問題，客戶也最容易感知，從而產(chǎn)生抱怨。我們對行業(yè)某些品牌售后調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，12MIS霧氣問題售后IPTV值較高，且有一定數(shù)量的索賠。某車型前照燈售后故障表現(xiàn)，調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)該車型進水起霧故障問題占前照燈總問題的85%，是售后共性問題 （圖2）。我們以此車型為例，進行分析改進。

圖1 前照燈起霧現(xiàn)象

3 原因分析

進水一般是由于密封不良導致的品質(zhì)問題，可以避免。而起霧屬于自然現(xiàn)象，如果在規(guī)定時間消散，則認為是可以接受的，但當產(chǎn)品品質(zhì)密封性能合格，起霧依然比較嚴重，甚至水珠凝結(jié)聚集，產(chǎn)生進水的視覺感受，則可能是嚴重的設(shè)計缺陷問題。

3.1 從前照燈霧氣形成的直接 （物理）因素看，來源于兩個方面

3.1.1 燈內(nèi)絕對濕度的上升

1）從外界空氣流進濕氣：①發(fā)動機處于關(guān)閉狀態(tài)時，隨著外界空氣濕度上升，燈內(nèi)濕度也上升；②怠速點亮時，隨著冷卻風的流入，燈內(nèi)濕度上升；③行駛時，隨著外界風的流入，燈內(nèi)濕度上升。

圖2 進水起霧故障是售后共性問題

2）從燈內(nèi)部的零部件蒸發(fā)出濕氣：①點亮時受熱蒸發(fā)，受日光照射蒸發(fā)；②受發(fā)動機熱量蒸發(fā)。

3.1.2 面罩內(nèi)側(cè)溫度低下

1）面罩受外界空氣 （外部）影響變冷，內(nèi)側(cè)溫度降低：①受外界氣溫低影響；②受行駛過程中風的影響；③受洗車 （水）影響；④受降雪／雨影響。

2）面罩以外的溫度上升及面罩出現(xiàn)溫差：①受發(fā)動機熱的影響，車身溫度上升；②受點亮熱量影響，面罩上出現(xiàn)溫差；③受日光照射影響，面罩上出現(xiàn)溫差。

3.2 石川圖分析根本原因

從品質(zhì)管理角度，使用石川圖 （圖3），從根本上分析霧氣產(chǎn)生的原因。

圖3 石川圖

4 問題排查與對策

4.1 外部因素

1）對當前車型組織專項排查，篩選出產(chǎn)品品質(zhì)問題導致的燈具密封不良，是進水的主要原因，具體排查結(jié)果見表1。產(chǎn)品品質(zhì)屬于生產(chǎn)一致性問題，對此，需重點完善產(chǎn)品品質(zhì)監(jiān)控環(huán)節(jié)，增加零部件抽檢活動。

表1 排查結(jié)果

2）對當前車型組織生產(chǎn)、運輸?shù)韧饨绛h(huán)境排查，發(fā)現(xiàn)：生產(chǎn)車間有對應(yīng)技術(shù)要求 （溫度18～28℃，濕度30%RH～75%RH），每天檢測并記錄車間溫濕度；包裝運輸采用PE膜包裹，紙箱密封，并放入兩包干燥劑，因此對進水起霧的影響較小。

4.2 內(nèi)部因素

對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇等排查，發(fā)現(xiàn)以下情況。

1）組成部件材料。沒有尼龍等吸水率較高的材料，對進水起霧現(xiàn)象影響不大。具體組成部件材料見表2。

表2 組成部件材料

2）造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計。為防止因造型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、光源布置等不利于濕氣散發(fā)或空氣流通而可能產(chǎn)生的進水起霧問題，在產(chǎn)品設(shè)計階段，對前照燈進行CAE模擬分析，模擬出溫度場、流場分布，找出對應(yīng)起霧風險區(qū)域 （圖4），從而制定相應(yīng)方案。因結(jié)構(gòu)無法更改，所以增加透氣孔，同時采用透氣彎管、透氣膜、透氣栓以增強燈腔內(nèi)空氣流通能力 （圖5），增加防霧涂層及干燥劑組合，在方案實施后，零部件及整車淋雨試驗合格。

圖4 對應(yīng)起霧風險區(qū)域

5 結(jié)論

該車型經(jīng)過原因分析、制定對策并實施后，進水起霧問題占比下降至10%以下，成功降低該車型的進水起霧故障率。降低進水起霧故障主要是通過改變車燈腔內(nèi)的溫度場和濕度場的分布，以CAE的手段提前發(fā)現(xiàn)和規(guī)避為主。常規(guī)方法如下 （或組合方案）：①氣流通暢的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，避免死角；②合理的透氣方案；③合適的透氣組件類型；④增加防霧涂層；⑤增加干燥劑／吸霧劑；⑥合理的材料選擇。

圖5 增強燈腔內(nèi)空氣流通能力的措施