崔學(xué)平，董金穎，朱新武，于奧洋，崔一健

（1.北汽福田汽車股份有限公司，山東 濰坊 261061；2.山東建筑大學(xué)，山東 濟(jì)南 250101）

1 引言

作為交通工具的車輛已經(jīng)脫離簡(jiǎn)單的運(yùn)輸功能，人們對(duì)車輛細(xì)節(jié)方面越來(lái)越關(guān)注。這包含人機(jī)工程、電子安全配置、NVH及溫度舒適性等?？蛻艏匆粋€(gè)個(gè)的市場(chǎng)主體，顧客的呼聲和訴求必須第一時(shí)間得到解決。

某車型已經(jīng)處于SOP階段，AUDIT正常路試過(guò)程中發(fā)生儀表板出風(fēng)口風(fēng)量衰減，直到無(wú)風(fēng)吹出故障，市場(chǎng)4S店也有類似反饋。同一車型市場(chǎng)反饋出現(xiàn)空調(diào)操控溫度旋鈕與模式調(diào)節(jié)失效，引起用戶抱怨；南方梅雨季節(jié)部分服務(wù)站同時(shí)反饋駕駛員腳部會(huì)出現(xiàn)凝水滴落到腳上的情況。

本次針對(duì)上述發(fā)生的兩個(gè)問(wèn)題，通過(guò)車輛評(píng)估、故障零件拆解分析，并加以實(shí)車驗(yàn)證的方式，闡述電器功能與整車水管理［1］的相關(guān)及重要性。本文提及水管理是狹義角度與空調(diào)部分內(nèi)部/外部凝水相關(guān)的水管理，而非廣義涉水、車身密封性等導(dǎo)致的水分侵入。電器功能主要結(jié)合整車電氣原理圖，從與失效模式相關(guān)的零部件與原理圖相關(guān)進(jìn)行分析，針對(duì)問(wèn)題解決問(wèn)題，提供一種問(wèn)題分析和處理的方向。

2 問(wèn)題分析與處理

與電器及空調(diào)相關(guān)問(wèn)題，除采用魚骨圖和經(jīng)驗(yàn)加以入手，通常采用電器原理圖分析的方式查找原因，順藤摸瓜找到根本點(diǎn)加以解決。

2.1 風(fēng)量衰減問(wèn)題

2.1.1 原因分析及測(cè)試

車型路試時(shí)出現(xiàn)風(fēng)量衰減，更換箱體總成，3天后再次出現(xiàn)衰減現(xiàn)象；同時(shí)共有8臺(tái)市場(chǎng)車輛用戶反饋空調(diào)問(wèn)題，經(jīng)排查是由蒸發(fā)器結(jié)霜導(dǎo)致［2］。從以下幾方面著手對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行排查，查找故障原因。

1）原因分析排查。

2）實(shí)車故障再現(xiàn)。

3）HVAC總成故障件實(shí)物品質(zhì)/臺(tái)架檢測(cè)。

其中第1）項(xiàng)按照魚骨圖進(jìn)行原因分析并對(duì)每項(xiàng)進(jìn)行驗(yàn)證：①溫度傳感器插入位置是否符合圖紙要求；②溫度傳感器插入位置選點(diǎn)是否合理；③溫度傳感器實(shí)物損壞或R-T阻值特性是否符合設(shè)計(jì)要求；④控制器錄入的傳感器R-T特性值是否符合設(shè)計(jì)要求；⑤插件實(shí)物是否符合設(shè)計(jì)要求；第2）項(xiàng)經(jīng)過(guò)實(shí)車跑車路試驗(yàn)證；第3）項(xiàng)搭建臺(tái)架進(jìn)行抗結(jié)霜試驗(yàn)驗(yàn)證。情況如表1所示。

表1 分析驗(yàn)證情況

2.1.2 根本原因

實(shí)車與路試發(fā)現(xiàn)風(fēng)量衰減時(shí)壓縮機(jī)仍然處于工作狀態(tài)。結(jié)合整車原理圖，并對(duì)實(shí)車蒸發(fā)器溫度傳感器［3］插件位置進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：當(dāng)空調(diào)開(kāi)啟時(shí)，蒸發(fā)器殼體外會(huì)有冷凝水滴落，傳感器插件安裝位置貼近空調(diào)殼體且接件無(wú)防水功能（圖1），壓板的冷凝水會(huì)沿著線束或滴入插件形成短路，A5/B3部分短路造成溫度傳感器阻值信號(hào)輸出錯(cuò)誤，B4端子持續(xù)發(fā)出工作指令壓縮機(jī)一直工作（圖2）。模擬凝水產(chǎn)生情況在傳感器插件處噴水，問(wèn)題得到復(fù)現(xiàn)。

圖1 傳感器整車位置示意圖

圖2 空調(diào)部分電氣原理圖

2.1.3 永久措施

溫度傳感器接插件位置由左圖紅圈位置調(diào)至右圖紅圈處（圖3），避開(kāi)配管壓板并在壓板處包裹PU海綿隔熱防止凝水產(chǎn)生。市場(chǎng)跟蹤未發(fā)現(xiàn)風(fēng)量衰減問(wèn)題再次發(fā)生，對(duì)已經(jīng)投放市場(chǎng)車輛采取傳感器移動(dòng)遠(yuǎn)離壓板，同時(shí)保溫處理加以解決。

圖3 改善前后對(duì)比示意

2.2 模式調(diào)節(jié)失效問(wèn)題

2.2.1 原因分析及測(cè)試

市場(chǎng)三包信息返回空調(diào)模式調(diào)節(jié)失效，部分服務(wù)站對(duì)整個(gè)空調(diào)箱體進(jìn)替換維修，客戶抱怨IPTV指標(biāo)超標(biāo)。

結(jié)合故障零件對(duì)故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析發(fā)現(xiàn)：①故障零件南方居多；②行駛里程增加，故障率增大；③故障件批次號(hào)分布離散。

查看該部分電氣原理圖，對(duì)返回模式電機(jī)零件搭建臺(tái)架進(jìn)行測(cè)試。采用控制器驅(qū)動(dòng)模式/溫度風(fēng)門電機(jī)，電機(jī)無(wú)動(dòng)作或者咯噔異響。單獨(dú)對(duì)電機(jī)A13/B13施加12V電壓，電機(jī)可以正常工作，初步判定反饋部分出現(xiàn)問(wèn)題，見(jiàn)圖4。

圖4 模式電機(jī)部分電氣原理圖

2.2.2 根本原因

模式電機(jī)進(jìn)水、電路板腐蝕，拆解故障零件可以發(fā)現(xiàn)線路板反饋部分腐蝕導(dǎo)致模式電機(jī)失效（圖5）；分析后鎖定電機(jī)失效為外部水分滴落到電機(jī)插接件，導(dǎo)致線路板腐蝕短路失效。結(jié)合空調(diào)模式電機(jī)位置及風(fēng)道結(jié)構(gòu)及走向，確認(rèn)電機(jī)調(diào)節(jié)失效為風(fēng)道凝水滴落導(dǎo)致（圖6）。

圖5 模式電機(jī)腐蝕情況

2.2.3 永久措施及驗(yàn)證

圖6 凝水走向示意圖

儀表板及管梁附近位于駕駛室內(nèi)部，該處電器件通常不具有防水功能或防水等級(jí)要求較低。常見(jiàn)措施為對(duì)凝水產(chǎn)生零件進(jìn)行保溫處理，防止凝水產(chǎn)生滴落到電器件同時(shí)，還能有效防止夏季凝水滴落到乘員腳部的抱怨。

為更能驗(yàn)證措施有效性，實(shí)車左側(cè)風(fēng)道保溫，右側(cè)風(fēng)道不保溫，參照GMW3052［4］進(jìn)行高濕度室外及3h環(huán)境倉(cāng)凝水試驗(yàn)。結(jié)果顯示兩次測(cè)試趨勢(shì)一致：不保溫風(fēng)道出現(xiàn)大量凝水。環(huán)境倉(cāng)工況更為惡劣，凝水滴落嚴(yán)重（圖7）。保溫風(fēng)道在試驗(yàn)結(jié)束破除保溫層，風(fēng)道表面無(wú)明顯凝水，保溫措施有效（圖8）。該問(wèn)題也同時(shí)進(jìn)行用電器端防水性能等級(jí)提升作為儲(chǔ)備，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的各種情況。

圖7 風(fēng)道未保溫凝水情況

圖8 風(fēng)道保溫效果示意圖

3 結(jié)論

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，車輛開(kāi)發(fā)初期應(yīng)進(jìn)行必要驗(yàn)證，以保證車輛在銷售區(qū)域內(nèi)各種使用工況下，規(guī)定時(shí)限內(nèi)，不致出現(xiàn)引起用戶抱怨的凝水，尤其凝水不要滴落。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，在濕度較大、車輛密封性較差的地區(qū)，車輛容易出現(xiàn)低溫部件凝水情況，對(duì)于這種物理現(xiàn)象，通常從材料選取、隔熱保溫（針對(duì)風(fēng)道）與結(jié)構(gòu)優(yōu)化（空調(diào)箱體優(yōu)化內(nèi)部排水）方面加以預(yù)防和消除。

在整車開(kāi)發(fā)初期，建議從物理架構(gòu)與電器架構(gòu)及零件布置等方面統(tǒng)籌考慮。針對(duì)水管理部分除去考慮外部水分侵入；同時(shí)兼顧整車各種油液、物理現(xiàn)象導(dǎo)致的內(nèi)部外部凝水的排除、防止及優(yōu)化，并進(jìn)行相應(yīng)驗(yàn)證。在整車風(fēng)道及空調(diào)箱體附近不應(yīng)該存在電器或遇水導(dǎo)致失效的零部件，如無(wú)法避免應(yīng)采取一定防水措施，保證各部件性能。