汽车后风窗玻璃加热除霜试验研究

田 永，韦 俊

（广汽菲亚特汽车有限公司，长沙 410100）

汽车后风窗玻璃加热除霜试验研究

田 永，韦 俊

（广汽菲亚特汽车有限公司，长沙 410100）

阐述汽车后风挡玻璃加热除霜的原理，分析除霜试验的过程与结果评判，并对失效的情况提出改进方法。

后风窗玻璃；加热除霜试验；汽车

汽车后风挡玻璃的清晰程度直接影响内后视镜的观察视野，尤其是在温度较低时，后风挡玻璃上会形成一层薄雾甚至薄霜，导致后视镜无法准确观察后方路面情况，影响安全行驶。所以，后风挡玻璃需要具有除霜、除雾功能，来保持后视野清晰和行车安全[1-3]。

后风挡玻璃多采用电加热除霜、除雾，发热功率大，除霜、除雾效果好[4]。后挡玻璃加热线是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面，玻璃经高温高压钢化后，导电银浆便烧结到玻璃表面，与玻璃成为一体[5]。由于其具有一定的电阻，通电后可产生热量，就可以消除玻璃表面的霜雾。

印刷后风挡加热线时，加热线路的图案布置、银浆印刷的膜厚、底片线条的多少、线条的粗细、汇流条的宽窄、丝网的目数、丝径的粗细、绷网张力、感光胶涂布的厚度、银浆的百分比含量、印刷速度、印刷角度等因素都会影响到玻璃上加热线的最终功率值[6]。所以，对后挡玻璃加热除霜功能进行前期验证就显得非常必要。

1 玻璃加热除霜原理

后挡风玻璃电加热除霜主要有以下几种方式：装电热框、电热玻璃、金属镀膜玻璃等[7]。其中国内外汽车厂家最常用的是电热玻璃，它由一组平行的银浆加热线组成，是在玻璃成型过程中烧结在玻璃表面的，银浆线中的含银量一般在80%～85%之间[8]，印刷膜厚一般要求在15～20μm[9]。玻璃两侧有汇流线，各焊有一个接线柱，其中一个用以供电，一个是接铁接线柱，如图1所示。

加热装置中的加热线消耗电流较大，因此，在电路中加装了继电器。这种继电器在通电一段时间后将自动切断电流。如果霜未除净，还可以继续接通开关进行加热。加热线的电阻随温度的变化而变化，温度降低时减小，温度升高时增大。因此，电热玻璃具有一定的自我调节功能。当温度降低时，电流增大，除霜功能自动加强。

2 试验与分析

目前，国际上主流的玻璃试验标准和大部分主机厂都对后挡玻璃加热除霜功能有验证要求，包括ECE、VW、GM、FIAT、CHRYSLER等。一般将后挡玻璃加热除霜试验分成两种：一种是将玻璃放置在台架上进行单独除霜试验；另一种是在整车上验证后风挡的除霜性能。

在试验中，用到的试验设备主要有以下几种：环境试验箱，包括玻璃台架试验所用到的步入式环境试验箱和整车试验用到的整车环境试验箱；直流稳压电源；可控流量喷水设备。

试验前，将玻璃划分为A、B两个区域，如图2所示。A区域：以玻璃上边的1/2长度为上底，玻璃下边1/2长度为下底，1/2玻璃高度为高围成的梯形面积；B区域：以玻璃上边的2/3长度为上底，玻璃下边2/3长度为下底，2/3玻璃高度为高围成的梯形面积。在试验中，分别对A、B区域的除霜效果进行评判。

1）玻璃台架试验。首先将后风挡玻璃固定在试验台架上，调节环境试验箱温度，保持在-18°C，用喷水设备在后风挡玻璃表面均匀地喷水，喷水量为0.046m l/cm2。喷完水后，将玻璃放置在低温环境中保持12 h，让玻璃表面充分结冰，从图纸上标示的最小电压开始试验，并以0.5V的梯度逐渐增加电压。试验过程如图3所示。

2）整车试验。将整车保持在环境试验箱中，温度保持在-18°C，如图4所示。用喷水设备在后风挡玻璃表面喷水，喷水量为0.046ml/cm2，喷完水以后在低温环境中保持30～40min，让玻璃自由结霜。接通开关，开始观察并记录数据。起动车辆引擎，发动机转速保持在2000±50 r/min，打开空调制热功能，将出风口开到最大，同时打开后风窗加热除霜功能。在30min内，每隔5 min要从内侧拍摄后风窗除霜照片，对A、B区域进行标记。当试验结束以后，关闭引擎，分别从车内外拍摄后风窗照片。

3）结果评判。对A区域、B区域和整个玻璃区域的除霜效果进行不同的评判，如表1所示。从表1中可以看出，5min后，电极下的雨刮停靠位置除霜率为100%，15min后，A区除霜率为100%，20min后，B区除霜率＞80%，30min以后，整个后玻璃要完全除霜。

表1 后风挡玻璃加热除霜试验结果评判

4）改进措施。若加热除霜试验不能达到标准要求，可从以下几个方面进行改进：改变加热银浆线的花纹布置形式，如加密银浆线间距，将银浆线由直线变成回转线等；适当加粗银浆线的宽度，增大加热功率；提高银浆中银的含量；增加银浆印刷的膜厚。

通过以上措施，可以有效地提高发热量，改善加热除霜效果。

3 结束语

汽车后风挡玻璃一般采用热压成型[10]，都有加热功能，以保证驾驶员具有良好的后视野；而除霜试验是检验后风窗玻璃加热性能的重要试验。通过前期的开发性试验，可以有效地避免生产后期因加热功率不足而引起的除霜不净问题。

[1]张萍，王东.汽车安全玻璃现状与未来[J].中国玻璃，2004，（1）:7-10.

[2]汪涛.汽车材料[M].北京:北京邮电大学出版社，2006：219-230.

[3]付明，陈栋.汽车后挡玻璃银加热线的耐酸性研究[J].材料导报，2010，24（11）:113-116.

[4]王启瑞.汽车电气及电子设备[M].合肥：安徽科学技术出版社，2000.8:227-229.

[5]许伟光.汽车挡风玻璃加热线的网版印刷[J].丝网印刷，2009，（5）:17-19.

[6]常予庆.影响风挡玻璃加热线功率的因素及调整方法[J].丝网印刷，2008，（8）:46.

[7]赵福堂.汽车电器与电子设备[M].北京：北京理工大学出版社，2005：225-230.

[8]许伟光.车用挡风玻璃加热线网版印刷中印刷厚度的控制[J].印制电路信息，2010，（10）:39-42.

[9]许伟光.挡风玻璃加热线印刷厚度的控制[J].丝网印刷，2010，（8）:9-12.

[10]朱锦杰.汽车后风挡玻璃成形分析[C].广州:中国玻璃行业年会暨技术研讨会，2007.

修改稿日期：2012-12-12

Study on Defrost Test of Automotive Rear Glass

Tian Yong，Wei Jun
（GACFIAT Auto motivesCo，Ltd.,Changsha410100,China）

In this paper，the authors introduce the defrost principle of the automotive rear glass，analyze the test process and resultevaluatation，and give the improving method for the failure.

rearglass;defrost test;automotive

U 463.85+1

B

1006-3331（2013）02-0050-02

田 永（1981-），硕士研究生；工程师；从事外饰与开闭件系统的开发和国产化工作。