梁小妮 黃宗斌 潘青姑 曾厚立 唐博威

【摘 要】汽車行業(yè)發(fā)展越來越快，汽車的舒適性也越來越受重視。某些量產(chǎn)車型因內(nèi)外循環(huán)風(fēng)口進(jìn)水，導(dǎo)致客戶的車輛體驗(yàn)性能降低。文章從空調(diào)風(fēng)口進(jìn)水的現(xiàn)象出發(fā)，分析了問題產(chǎn)生的原因，通過采取一系列措施，成功解決了問題，并總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)車型空調(diào)風(fēng)口模塊的開發(fā)提供了參考。

【關(guān)鍵詞】空調(diào)風(fēng)口;內(nèi)外循環(huán);進(jìn)水問題

【中圖分類號】U463.851 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）01-0101-03

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與生活水平的日益提高，人們對汽車的要求不僅是能開，而且要開得舒服。空調(diào)風(fēng)口進(jìn)水會極大地影響汽車的舒適性。有文獻(xiàn)指出，汽車的空調(diào)外部進(jìn)氣設(shè)計應(yīng)同時滿足進(jìn)氣要求與水管理要求[1]。排水結(jié)構(gòu)設(shè)計得不好，在下雨天極容易產(chǎn)生進(jìn)水的情況，從而引起顧客的抱怨[2]。同時，車型的空調(diào)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)水問題已經(jīng)成為很多車型的通病[3]。本文通過某些車型空調(diào)風(fēng)口進(jìn)水問題，系統(tǒng)地分析了產(chǎn)生進(jìn)水問題的原因，針對性地提出解決措施，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證措施的有效性。

1 問題描述

某量產(chǎn)車型因空調(diào)內(nèi)外循環(huán)風(fēng)口進(jìn)水導(dǎo)致客戶抱怨并返修，問題升級為CPIP問題;廠內(nèi)對多個車型進(jìn)行排查，并進(jìn)行8 min淋浴實(shí)驗(yàn)，空調(diào)外循環(huán)開啟，多款車型出現(xiàn)空調(diào)口進(jìn)水問題（如圖1所示），其中多款為在售或在造車階段車型。

2 原因分析

2.1 飾板與結(jié)構(gòu)的密封問題

通過對車型進(jìn)行探查發(fā)現(xiàn)如下問題：上安裝飾板與玻璃之間無法完全密封;玻璃與A柱，飾板與A柱子之間無法完全密封。水流路徑如下（如圖2、圖3所示）：前擋玻璃流水從上安裝飾板膠條與玻璃之間的間隙流入，沿玻璃前沿下落;A柱側(cè)面流水沿著玻璃與鈑金之間的間隙往車中間流動，沿鈑金止口邊下落;A住側(cè)面與前檔部分流水從上安裝飾板內(nèi)表面往車中間流動，沿著飾板內(nèi)側(cè)某位置下落。

2.2 空調(diào)進(jìn)風(fēng)口產(chǎn)生的吸力

通過對進(jìn)風(fēng)口的觀察發(fā)現(xiàn)，水滴或者水霧被空調(diào)吸入：空調(diào)產(chǎn)生的吸力，會導(dǎo)致流水往車內(nèi)方向下落;如果吸力足夠大，水直接吸入空調(diào)，導(dǎo)致空調(diào)濾芯或者殼體內(nèi)側(cè)被打濕，當(dāng)濾芯吸水飽和以后，水會沿著空調(diào)殼體的縫隙流到地板，流水路徑如圖4所示：水沿著空調(diào)進(jìn)風(fēng)口殼體下沿流入，透過海綿流到前隔板;水隨著氣流到濾芯，空調(diào)殼體內(nèi)壁的水流掉落到濾芯，打濕濾芯;殼體內(nèi)壁的水從殼體接縫滲出，流到地毯;濾芯濕透后，水滴到風(fēng)機(jī)葉片，葉片把水甩到殼體，從殼體接縫流出;濾芯濕透后，部分水沿著電機(jī)往下流到地毯。

2.3 最短滴落距離

由于空調(diào)進(jìn)風(fēng)口到水流滴落位置X方向最短距離不足以抵消空調(diào)吸力，因此導(dǎo)致水流X方向位置被水吸入（如圖5所示）：①從某車型首次出現(xiàn)進(jìn)水問題，到后續(xù)廠內(nèi)車型試驗(yàn)結(jié)果看，X≥60 mm，8 min淋雨試驗(yàn)空調(diào)濾芯不會出現(xiàn)明顯水珠;②某車型由于空調(diào)功率提升，進(jìn)風(fēng)量加大，導(dǎo)致吸力增加，d=54 mm，故S階段試驗(yàn)出現(xiàn)進(jìn)水問題。

2.4 擋水板結(jié)構(gòu)設(shè)計

空調(diào)進(jìn)風(fēng)口擋水板結(jié)構(gòu)對進(jìn)風(fēng)有阻擋作用，會使風(fēng)速加快，吸力加大（如圖6所示）;下安裝板Z方向空間小，擋水板無法取消，擋水板會減小進(jìn)口的面積，同時擋水板與下安裝板之間的距離會變小，導(dǎo)致風(fēng)速加大。

3 措施

3.1 車型一

方案：取消前隔板下安裝板擋水板，進(jìn)氣口與下安裝板前邊沿X距離由6.5 mm增大為66 mm（如圖7所示）。驗(yàn)證：抽取2臺取消前隔板下安裝板加強(qiáng)板的驗(yàn)證車在車間進(jìn)行16 min的淋雨，地毯未見漏水，空調(diào)濾芯邊緣有少量水跡。

3.2 車型二

方案：取消空調(diào)進(jìn)風(fēng)口擋水板，進(jìn)風(fēng)口下邊緣上移10 mm;上安裝板向前延伸（如圖8所示），確保水滴落下軌跡距離進(jìn)風(fēng)口≥60 mm。

3.3 車型三

未拆卸安裝板飾板，關(guān)閉空調(diào)，進(jìn)行8 min淋雨試驗(yàn)（如圖9所示），發(fā)現(xiàn)存在飛濺小水珠進(jìn)入;拆卸安裝板飾板，在空調(diào)滿負(fù)荷下，往擋風(fēng)玻璃倒水，因?yàn)槲^大，所以部分水流進(jìn)入空調(diào)進(jìn)氣口;裝上安裝飾板，在空調(diào)滿負(fù)荷下，外循環(huán)，進(jìn)行8 min淋雨試驗(yàn)，濾芯濕潤，無明顯水珠，未執(zhí)行整改措施。

3.4 車型四

方案：內(nèi)外飾增加獨(dú)立的導(dǎo)水零件，將水流往車身進(jìn)風(fēng)口兩側(cè)導(dǎo)（進(jìn)氣口與下安裝板前邊沿X距離為54 mm，加長下安裝板前沿會導(dǎo)致下安裝板總成總拼與焊槍干涉）。驗(yàn)證：空調(diào)滿負(fù)荷下，外循環(huán)，進(jìn)行8 min淋雨試驗(yàn)，有飛濺水珠被吸入空調(diào)進(jìn)氣口，空調(diào)濾芯濕潤，副駕駛位未發(fā)現(xiàn)水流。

4 經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

產(chǎn)生空調(diào)風(fēng)口進(jìn)水問題的原因有4個因素，即下雨天、開空調(diào)、外循環(huán)、最高風(fēng)速，只有當(dāng)上述4個條件同時滿足時，才會產(chǎn)生空調(diào)風(fēng)口進(jìn)水的問題。通過分析問題的原因及相關(guān)的措施，我們可以得到以下經(jīng)驗(yàn)。

4.1 空調(diào)吸力是導(dǎo)致進(jìn)水的決定性因素

控制進(jìn)風(fēng)口X方向與下安裝板帽檐最小距離≥60 mm，是基于空調(diào)吸力一定為前提，空調(diào)功率變更，該值會發(fā)生變化，這是導(dǎo)致部分車型車身滿足設(shè)計要求但依然出現(xiàn)進(jìn)水的主要原因，調(diào)吸力大小暫時無法量化，對空調(diào)、車身結(jié)構(gòu)與無問題量產(chǎn)車類比，是判定是否存在風(fēng)險的重要方法。

4.2 車身與內(nèi)外飾解決方案

控制進(jìn)風(fēng)口X方向與下安裝板帽檐最小距離≥60 mm，在空調(diào)吸力未加大前，依然有效。對于MPV、SUV等高C點(diǎn)車型，下安裝板Z方向高度較高，控制風(fēng)口高度≥70 mm，不要設(shè)計擋水板，擋水板會減小X方向的距離，同時導(dǎo)致風(fēng)口變小，風(fēng)速加快;Car車型如果設(shè)計擋水板，可能導(dǎo)致與下安裝板帽檐距離小，出現(xiàn)該種問題需謹(jǐn)慎論證，對于前后插入裝配式上安裝裝飾板，集成一個導(dǎo)水結(jié)構(gòu)是一種較優(yōu)方案;對于上下裝配式飾板，該方案無法實(shí)施。如果距離無法滿足要求，則需增加導(dǎo)水零件或結(jié)構(gòu)。

4.3 空調(diào)進(jìn)風(fēng)口淋雨試驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)

空調(diào)進(jìn)風(fēng)口淋雨試驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)如圖10所示：①空調(diào)濾芯表面有濕氣，但無水滴形成;②空調(diào)箱殼體內(nèi)部無明顯水滴;③空調(diào)內(nèi)外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口處有水跡（原因是水流打在前圍前延伸板加強(qiáng)件上飛濺，被吸至空調(diào)箱進(jìn)風(fēng)口表面）;④空調(diào)箱副駕處地毯上無積水。

5 總結(jié)

下安裝零件工程師必須清楚以往車型空調(diào)進(jìn)風(fēng)口存在的問題，項(xiàng)目前期先學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，并注意以下事項(xiàng)。

（1）改款車型盡量避免關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與尺寸發(fā)生大變更，全新車型與集成區(qū)域討論解決方案，以哪個量產(chǎn)車型作為目標(biāo)，控制哪些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與尺寸，同時與空調(diào)工程師確認(rèn)清楚該車型空調(diào)系統(tǒng)與哪個量產(chǎn)車型接近，在車體與集成區(qū)域同步檢查設(shè)計，判定是否存在風(fēng)險，是否滿足設(shè)計指標(biāo)，同時后續(xù)項(xiàng)目建議空調(diào)區(qū)域提供準(zhǔn)確的空調(diào)進(jìn)風(fēng)參數(shù)。

（2）OTS階段安排淋雨試驗(yàn)，與集成區(qū)域工程師、空調(diào)工程師共同跟蹤試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計結(jié)構(gòu)。應(yīng)該盡早進(jìn)行驗(yàn)證，為問題預(yù)留足夠的解決時間。當(dāng)NS與S階段線上造車時，再次進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)一步確認(rèn)是否出現(xiàn)問題。

（3）將空調(diào)進(jìn)風(fēng)口檢查項(xiàng)納入科室Lesson Learns清單與Check List清單，在下安裝板總成T2數(shù)據(jù)狀態(tài)報告中專頁匯報。

（4）對該問題進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)與科室宣貫，對于未研究清楚部分，依托后續(xù)項(xiàng)目持續(xù)探索，形成研究報告。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孟祥軍，錢銳，周滋鋒，等.空調(diào)進(jìn)風(fēng)口前端水管理及相應(yīng)進(jìn)風(fēng)阻力關(guān)系[J].汽車工程師，2014（8）：33-35.

[2]王東，肖露，黃曉，等.汽車空調(diào)外循環(huán)進(jìn)水特性分析[J].江蘇大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017，38（2）：144-149.

[3]呂奉陽，楊金秀，項(xiàng)明.汽車空調(diào)外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)水問題分析[J].汽車工程師，2019（8）：38-40.