一種多功能整車淋雨室的研究與設計*

余 琳，余云加，陳旭波，趙可淪，戴 丁，梁 偉

(廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣東 廣州 510000)

0 引 言

現(xiàn)行整車淋雨試驗標準的要求各不相同，為實現(xiàn)這些淋雨試驗要求，需分別建設符合要求的淋雨室，造成現(xiàn)有淋雨室建設成本高，且隨著新能源汽車的迅速發(fā)展，整車淋雨試驗對底部噴淋增加了更多要求，具體體現(xiàn)為試驗中要求多種工況、多種水環(huán)境狀態(tài)復現(xiàn)，現(xiàn)有整車淋雨室已不能完全滿足新要求。

如果嚴格按各標準確定相關設計參數(shù)，會使淋雨試驗室內部出現(xiàn)多個噴淋系統(tǒng)，甚至需同時建設不同參數(shù)的淋雨試驗室，大幅度提高建設成本[1]。應從標準分析中得出參數(shù)差異，找尋解決方案，避免淋雨室功能單一。通過前期設計，筆者介紹的淋雨室可同時適用于QC/T476-2007《客車防雨密封性限值及試驗方法》[2]、GJB2093A-2012《軍用方艙通用試驗方法》[3]、GJB219B-2005《軍用通信車通用規(guī)范》[4]、GJB59.70-2004《裝甲車輛試驗規(guī)程 淋雨試驗》[5]及某些新能源汽車特殊試驗要求，降低了淋雨室的建設成本，對有不同類型車輛淋雨試驗需求的企業(yè)帶來了較大的經(jīng)濟效益。

1 設計參數(shù)的確定

1.1 標準解讀

各標準中淋雨試驗要求關鍵參數(shù)見表1，這些參數(shù)在后續(xù)淋雨室設計中作為考慮因素，達到實現(xiàn)一個淋雨室滿足以下所有淋雨試驗參數(shù)的目的。

表1 標準中的淋雨試驗參數(shù)

通過對以上標準要求的分析，我們可以看出各淋雨試驗標準參數(shù)的差異主要在淋雨強度的范圍淋雨面、底部噴淋狀態(tài)，另外還有噴淋距離，噴嘴孔徑的差異上。

1.2 設計原理

通過對淋雨試驗標準參數(shù)差異的總結，本淋雨室采用六個噴淋面分別控制以滿足淋雨強度范圍的不同，同時六個噴淋面均采用雙排管路控制，大孔徑管路滿足大雨量的要求，小孔徑管路滿足小雨量的要求；底部設計采用高度差實現(xiàn)多角度復合傾斜，滿足新能源車輛底盤防水密封性考核要求。六個噴淋面和底部復合多角度傾斜臺均可自由移動和配合，可根據(jù)淋雨試驗標準進行噴淋距離的調節(jié)。

2 整體設計方案

六面噴淋裝置主要由淋雨室房體、噴淋裝置、水處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。淋雨室房體為開進倒出式，具有照明、排水功能；噴淋裝置主要由水泵、壓力自動調節(jié)閥、水壓表、主管路、分管路、支管路、流量計、流量調節(jié)閥、噴嘴、噴嘴管架、噴嘴管架移動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成，其中噴淋支架左右前后均采用自動旋轉角度噴淋裝置，角度是單面整體角度可調，頂、底部采用固定式噴淋結構，頂部可以升降，單獨可控可拆；水處理系統(tǒng)主要由循環(huán)水池、循環(huán)水泵、循環(huán)水過濾裝置、供排水管等組成；控制系統(tǒng)可以自動和手動兩種方式控制噴淋時間、噴淋強度、四輪角度等。

復合多角度傾斜臺面主要由登車橋、傾斜臺面、液壓系統(tǒng)、管路、傾角傳感器、拉線位移傳感器、特制控制器等組成。

復合多角度傾斜臺面為鏤空設計，與噴淋裝置底部噴淋系統(tǒng)結合為整體，實現(xiàn)底部傾斜噴淋，以達到車輛底部全方位最佳噴淋效果。六面噴淋裝置的六個噴淋面均可半自動調節(jié)距離，也可拆卸、組裝，靈活性強，可滿足多重淋雨試驗要求。淋雨室整體效果圖見圖1。

圖1 淋雨室整體效果圖

3 分系統(tǒng)設計方案

3.1 雙排管路噴淋系統(tǒng)

雙排管路噴淋系統(tǒng)由主管路統(tǒng)一供水，在噴淋面形成兩列支路，分別為大孔徑噴嘴支路(模擬中雨、暴雨)和小孔徑支路(模擬霧雨、小雨)，由自動控制系統(tǒng)/手動根據(jù)試驗要求自動切換大孔徑支路和小孔徑支路，系統(tǒng)控制流程圖和管路結構圖分別見圖2和圖3。雙排管路噴嘴角度均可調。

圖2 系統(tǒng)控制流程圖 圖3 管路結構圖

3.2 復合多角度傾斜系統(tǒng)

復合多角度傾斜系統(tǒng)由六個液壓系統(tǒng)組成，通過高度差來調節(jié)車輛底部傾斜角度要求，圖4為單角度傾斜(左傾15°)時，車輛高度差值結果；圖5為復合多角度傾斜(前傾15°+左傾15°)時，車輛高度差值結果。

圖4 單角度傾斜圖(左傾15°) 圖5 復合多角度傾斜圖(前傾15°+左傾15°)

3.3 可自由移動和配合設計

噴淋系統(tǒng)頂部整面噴淋升降，左右同時平移，后尾部采用旋轉及平移噴淋管路，已達到噴淋距離調節(jié)要求，調節(jié)示意圖見圖6。傾斜系統(tǒng)底部安裝可拆卸車輪固定座，當不需要車輛不需要傾斜時，傾斜系統(tǒng)可拆卸并移出，移動示意圖見圖7。傾斜系統(tǒng)為鏤空設計，可以匹配底部噴淋面，形成一個整體。

圖6 噴淋系統(tǒng)調節(jié)示意圖

圖7 傾斜系統(tǒng)移動示意圖

4 應用實例

某新能源車輛在本淋雨裝置中進行霧雨、暴雨兩種狀態(tài)淋雨試驗，試驗參數(shù)為2 mm/min和18 mm/min，車輛復合傾斜(前傾10°+左傾10°)，模擬車輛左下坡方向經(jīng)受霧雨和暴雨過程，淋雨面為頂部、底部和四周側面，試驗時間120 min，考核車輛的防水密封性能。

霧雨試驗過程中，車輛少量接縫處有部分潤滑現(xiàn)象，暴雨試驗過程中，車輛左側后擋風玻璃處有少量進水，原因為左傾后，后擋風玻璃左側由于設計原因略有積水所致，基于上述原因，進行整改消除缺陷。

5 結 語

文中通過對淋雨標準差異的分析，采用雙排管路噴淋系統(tǒng)解決了淋雨強度范圍和噴嘴孔徑差異問題，采用底部多角度復合傾斜系統(tǒng)解決了新能源車輛底部復雜工況模擬要求，六個噴淋面和底部復合多角度傾斜臺均可自由移動和配合，解決了噴淋距離問題，為相關淋雨室建設提供了降低成本的可行性方案，且為多功能淋雨室建設提供了實際應用經(jīng)驗支撐。