郭錦鵬，宋志輝，王叢，湯湧

（華晨汽車工程研究院白車身工程室，遼寧 沈陽 110141）

前言

當今汽車行業(yè)高速發(fā)展，汽車企業(yè)之間競爭也日益激烈，汽車用戶對汽車各個方面的要求不斷提高。自主品牌汽車經過十幾年的發(fā)展，從一開始的完全模仿，在經過不斷的總結經驗和學習后，到現(xiàn)在的開始探索互聯(lián)網車等新技術，自主品牌汽車廠的設計、驗證技術水平顯著提升，對于各個細節(jié)設計驗證也越來越全面。其中整車涉水性能試驗是一項非常重要的試驗，而中地板上的油箱維修孔為安裝件，且有線束通過，如何保證其密封性尤為重要。

1 問題描述

某新研發(fā)的SUV樣車，在試制階段，高速涉水測試，整車以15km/h的速度駛入150mm深48m長水池中，加速至30km/h直行并通過水池，經過三輪測試，檢查乘員艙內有無漏水情況，結果發(fā)現(xiàn)中地板上油箱維修孔蓋處漏水，具體位置為油箱維修孔蓋與線束配合處，試驗過程中有水流從二者配合處流入乘員艙內。如圖1：

圖1

2 原因分析

2.1 油箱維修孔蓋與線束配合關系

油箱維修孔蓋邊緣起半圓形凸包形狀，線束從此凸包下方穿出，線束在二者重合處纏繞普通泡棉。普通泡棉本身不防水，當車下水流沖擊此位置時，泡棉吸水飽和后流入車內。那么將普通泡棉更改為防水泡棉能否解決漏水問題呢？我們進行了試驗驗證，結果在泡棉與鈑金配合的兩側根部仍然漏水，如圖2：

圖2

鈑金成型必然存在圓角，從而鈑金圓角處與線束之間會出現(xiàn)細小的縫隙，防水泡棉壓緊后仍不能完全填充此細小間隙，導致漏水，所以此方案不可行。

2.2 油箱維修孔蓋與密封條配合關系

油箱維修孔蓋與地板之間靠密封條密封，密封條粘貼在油箱維修孔蓋圓周平面上，但是由于線束的存在，密封條在線束位置斷開，容易出現(xiàn)密封不良，如圖3：

圖3

將密封條整圈粘貼，經試驗驗證仍然漏水，原因分析為密封條、線束重疊與鈑金配合情況復雜，容易產生密封不良。

2.3 油箱與車身的布置關系

通過數(shù)據分析發(fā)現(xiàn)，油箱布置較低，或者說油箱Z向尺寸較大，導致油箱下表面低于車身前地板平面，如圖4：

圖4

當車輛在水池中前進時，由于油箱較低，水流不能順暢在車身地板下方排出，反而由于油箱的阻擋，水流從油箱的前方間隙流向中地板油箱維修孔蓋處，由于是“高速”涉水，所以水流對油箱維修孔蓋的沖擊力很大，當出現(xiàn)前面所述兩點情況時，會導致漏水。此油箱維修孔蓋與線束配合結構在本公司其它車型中也有使用，我們進行了數(shù)據對比和試驗驗證，也證明了此分析的準確性。

2.4 油箱結構

油箱上表面都會制作排水槽，以避免有水存積而影響其上方電器元件功能，此車油箱的排水槽布置在前方，其正后方布置了油箱與車身限位墊塊，油箱結構凸起接近地板面，如圖5：

圖5

當水流從前方排水槽涌入后沖擊在后方油箱凸起面上，進而反向沖擊在油箱維修孔蓋上，當油箱維修孔蓋與線束、密封條密封性能不可靠時，會出現(xiàn)漏水情況。

3 模流分析驗證

模流分析主要分析了試驗過程中水流的流動情況，通過分析，發(fā)現(xiàn)有大量水流沖擊油箱維修孔蓋處。如圖6。

4 解決方案

通過以上五點分析以及該車項目進度，認為油箱維修孔蓋與線束、密封條的配合關系為此車涉水試驗漏水的主要原因，所以通過優(yōu)化這幾個零件的配合關系來解決此問題。具體方案：（1）線束取消泡棉，增加膠堵；（2）油箱維修孔蓋取消半圓形凸包結構，在大平面上開圓孔，圓孔配合膠堵安裝，優(yōu)化其它結構尺寸；（3）密封條整圈粘貼在油箱維修孔蓋上。如圖6，其剖面圖如圖7：

圖7

在油箱維修孔蓋平面上開圓孔，線束上增加密封膠堵，密封膠堵與油箱維修孔蓋圓孔配合，其密封性能可靠，油箱維修孔蓋上做一周凸臺特征，將密封條粘貼在此凸臺內，方便工人粘貼時找準位置，另一側與地板平面配合，密封性能可靠。另外圖7中1處結構設計可以起到第一道阻止水流作用， 2處結構設計可以起到第二道阻止水流作用，是一種比較新穎的結構設計，經過涉水試驗驗證，此方案可以解決漏水問題。

圖8

5 結論

通過結構對比分析、試驗驗證、模流分析等辦法，我們找到了導致油箱維修孔蓋處漏水的幾個原因，并通過設計優(yōu)化解決了此問題。在新項目設計時應該綜合考慮布置、鈑金結構、油箱結構、線束成本等因素確定具體實施方案。

參考文獻

[1] 黃金陵.汽車車身設計.北京:機械工業(yè)出版社,2007.

[2] 整車涉水性能測試標準,N70016.