一种多功能整车淋雨室的研究与设计*

余 琳，余云加，陈旭波，赵可沦，戴 丁，梁 伟

(广州广电计量检测股份有限公司，广东 广州 510000)

现行整车淋雨试验标准的要求各不相同，为实现这些淋雨试验要求，需分别建设符合要求的淋雨室，造成现有淋雨室建设成本高，且随着新能源汽车的迅速发展，整车淋雨试验对底部喷淋增加了更多要求，具体体现为试验中要求多种工况、多种水环境状态复现，现有整车淋雨室已不能完全满足新要求。

如果严格按各标准确定相关设计参数，会使淋雨试验室内部出现多个喷淋系统，甚至需同时建设不同参数的淋雨试验室，大幅度提高建设成本[1]。应从标准分析中得出参数差异，找寻解决方案，避免淋雨室功能单一。通过前期设计，笔者介绍的淋雨室可同时适用于QC/T476-2007《客车防雨密封性限值及试验方法》[2]、GJB2093A-2012《军用方舱通用试验方法》[3]、GJB219B-2005《军用通信车通用规范》[4]、GJB59.70-2004《装甲车辆试验规程 淋雨试验》[5]及某些新能源汽车特殊试验要求，降低了淋雨室的建设成本，对有不同类型车辆淋雨试验需求的企业带来了较大的经济效益。

1.1 标准解读

各标准中淋雨试验要求关键参数见表1，这些参数在后续淋雨室设计中作为考虑因素，达到实现一个淋雨室满足以下所有淋雨试验参数的目的。

表1 标准中的淋雨试验参数

通过对以上标准要求的分析，我们可以看出各淋雨试验标准参数的差异主要在淋雨强度的范围淋雨面、底部喷淋状态，另外还有喷淋距离，喷嘴孔径的差异上。

1.2 设计原理

通过对淋雨试验标准参数差异的总结，本淋雨室采用六个喷淋面分别控制以满足淋雨强度范围的不同，同时六个喷淋面均采用双排管路控制，大孔径管路满足大雨量的要求，小孔径管路满足小雨量的要求；
底部设计采用高度差实现多角度复合倾斜，满足新能源车辆底盘防水密封性考核要求。六个喷淋面和底部复合多角度倾斜台均可自由移动和配合，可根据淋雨试验标准进行喷淋距离的调节。

六面喷淋装置主要由淋雨室房体、喷淋装置、水处理系统和控制系统组成。淋雨室房体为开进倒出式，具有照明、排水功能；
喷淋装置主要由水泵、压力自动调节阀、水压表、主管路、分管路、支管路、流量计、流量调节阀、喷嘴、喷嘴管架、喷嘴管架移动系统、电控系统等组成，其中喷淋支架左右前后均采用自动旋转角度喷淋装置，角度是单面整体角度可调，顶、底部采用固定式喷淋结构，顶部可以升降，单独可控可拆；
水处理系统主要由循环水池、循环水泵、循环水过滤装置、供排水管等组成；
控制系统可以自动和手动两种方式控制喷淋时间、喷淋强度、四轮角度等。

复合多角度倾斜台面主要由登车桥、倾斜台面、液压系统、管路、倾角传感器、拉线位移传感器、特制控制器等组成。

复合多角度倾斜台面为镂空设计，与喷淋装置底部喷淋系统结合为整体，实现底部倾斜喷淋，以达到车辆底部全方位最佳喷淋效果。六面喷淋装置的六个喷淋面均可半自动调节距离，也可拆卸、组装，灵活性强，可满足多重淋雨试验要求。淋雨室整体效果图见图1。

图1 淋雨室整体效果图

3.1 双排管路喷淋系统

双排管路喷淋系统由主管路统一供水，在喷淋面形成两列支路，分别为大孔径喷嘴支路(模拟中雨、暴雨)和小孔径支路(模拟雾雨、小雨)，由自动控制系统/手动根据试验要求自动切换大孔径支路和小孔径支路，系统控制流程图和管路结构图分别见图2和图3。双排管路喷嘴角度均可调。

图2 系统控制流程图 图3 管路结构图

3.2 复合多角度倾斜系统

复合多角度倾斜系统由六个液压系统组成，通过高度差来调节车辆底部倾斜角度要求，图4为单角度倾斜(左倾15°)时，车辆高度差值结果；
图5为复合多角度倾斜(前倾15°+左倾15°)时，车辆高度差值结果。

图4 单角度倾斜图(左倾15°) 图5 复合多角度倾斜图(前倾15°+左倾15°)

3.3 可自由移动和配合设计

喷淋系统顶部整面喷淋升降，左右同时平移，后尾部采用旋转及平移喷淋管路，已达到喷淋距离调节要求，调节示意图见图6。倾斜系统底部安装可拆卸车轮固定座，当不需要车辆不需要倾斜时，倾斜系统可拆卸并移出，移动示意图见图7。倾斜系统为镂空设计，可以匹配底部喷淋面，形成一个整体。

图6 喷淋系统调节示意图

图7 倾斜系统移动示意图

某新能源车辆在本淋雨装置中进行雾雨、暴雨两种状态淋雨试验，试验参数为2 mm/min和18 mm/min，车辆复合倾斜(前倾10°+左倾10°)，模拟车辆左下坡方向经受雾雨和暴雨过程，淋雨面为顶部、底部和四周侧面，试验时间120 min，考核车辆的防水密封性能。

雾雨试验过程中，车辆少量接缝处有部分润滑现象，暴雨试验过程中，车辆左侧后挡风玻璃处有少量进水，原因为左倾后，后挡风玻璃左侧由于设计原因略有积水所致，基于上述原因，进行整改消除缺陷。

文中通过对淋雨标准差异的分析，采用双排管路喷淋系统解决了淋雨强度范围和喷嘴孔径差异问题，采用底部多角度复合倾斜系统解决了新能源车辆底部复杂工况模拟要求，六个喷淋面和底部复合多角度倾斜台均可自由移动和配合，解决了喷淋距离问题，为相关淋雨室建设提供了降低成本的可行性方案，且为多功能淋雨室建设提供了实际应用经验支撑。