下安装板焊合件空调风口进水问题研究

梁小妮 黄宗斌 潘青姑 曾厚立 唐博威

【摘 要】汽车行业发展越来越快，汽车的舒适性也越来越受重视。某些量产车型因内外循环风口进水，导致客户的车辆体验性能降低。文章从空调风口进水的现象出发，分析了问题产生的原因，通过采取一系列措施，成功解决了问题，并总结了相关经验教训，为后续车型空调风口模块的开发提供了参考。

【关键词】空调风口;内外循环;进水问题

【中图分类号】U463.851 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）01-0101-03

随着科学技术的发展与生活水平的日益提高，人们对汽车的要求不仅是能开，而且要开得舒服。空调风口进水会极大地影响汽车的舒适性。有文献指出，汽车的空调外部进气设计应同时满足进气要求与水管理要求[1]。排水结构设计得不好，在下雨天极容易产生进水的情况，从而引起顾客的抱怨[2]。同时，车型的空调进风口进水问题已经成为很多车型的通病[3]。本文通过某些车型空调风口进水问题，系统地分析了产生进水问题的原因，针对性地提出解决措施，并通过试验验证措施的有效性。

1 问题描述

某量产车型因空调内外循环风口进水导致客户抱怨并返修，问题升级为CPIP问题;厂内对多个车型进行排查，并进行8 min淋浴实验，空调外循环开启，多款车型出现空调口进水问题（如图1所示），其中多款为在售或在造车阶段车型。

2 原因分析

2.1 饰板与结构的密封问题

通过对车型进行探查发现如下问题：上安装饰板与玻璃之间无法完全密封;玻璃与A柱，饰板与A柱子之间无法完全密封。水流路径如下（如图2、图3所示）：前挡玻璃流水从上安装饰板胶条与玻璃之间的间隙流入，沿玻璃前沿下落;A柱侧面流水沿着玻璃与钣金之间的间隙往车中间流动，沿钣金止口边下落;A住侧面与前档部分流水从上安装饰板内表面往车中间流动，沿着饰板内侧某位置下落。

2.2 空调进风口产生的吸力

通过对进风口的观察发现，水滴或者水雾被空调吸入：空调产生的吸力，会导致流水往车内方向下落;如果吸力足够大，水直接吸入空调，导致空调滤芯或者壳体内侧被打湿，当滤芯吸水饱和以后，水会沿着空调壳体的缝隙流到地板，流水路径如图4所示：水沿着空调进风口壳体下沿流入，透过海绵流到前隔板;水随着气流到滤芯，空调壳体内壁的水流掉落到滤芯，打湿滤芯;壳体内壁的水从壳体接缝渗出，流到地毯;滤芯湿透后，水滴到风机叶片，叶片把水甩到壳体，从壳体接缝流出;滤芯湿透后，部分水沿着电机往下流到地毯。

2.3 最短滴落距离

由于空调进风口到水流滴落位置X方向最短距离不足以抵消空调吸力，因此导致水流X方向位置被水吸入（如图5所示）：①从某车型首次出现进水问题，到后续厂内车型试验结果看，X≥60 mm，8 min淋雨试验空调滤芯不会出现明显水珠;②某车型由于空调功率提升，进风量加大，导致吸力增加，d=54 mm，故S阶段试验出现进水问题。

2.4 挡水板结构设计

空调进风口挡水板结构对进风有阻挡作用，会使风速加快，吸力加大（如图6所示）;下安装板Z方向空间小，挡水板无法取消，挡水板会减小进口的面积，同时挡水板与下安装板之间的距离会变小，导致风速加大。

3 措施

3.1 车型一

方案：取消前隔板下安装板挡水板，进气口与下安装板前边沿X距离由6.5 mm增大为66 mm（如图7所示）。验证：抽取2台取消前隔板下安装板加强板的验证车在车间进行16 min的淋雨，地毯未见漏水，空调滤芯边缘有少量水迹。

3.2 车型二

方案：取消空调进风口挡水板，进风口下边缘上移10 mm;上安装板向前延伸（如图8所示），确保水滴落下轨迹距离进风口≥60 mm。

3.3 车型三

未拆卸安装板饰板，关闭空调，进行8 min淋雨试验（如图9所示），发现存在飞溅小水珠进入;拆卸安装板饰板，在空调满负荷下，往挡风玻璃倒水，因为吸力较大，所以部分水流进入空调进气口;装上安装饰板，在空调满负荷下，外循环，进行8 min淋雨试验，滤芯湿润，无明显水珠，未执行整改措施。

3.4 车型四

方案：内外饰增加独立的导水零件，将水流往车身进风口两侧导（进气口与下安装板前边沿X距离为54 mm，加长下安装板前沿会导致下安装板总成总拼与焊枪干涉）。验证：空调满负荷下，外循环，进行8 min淋雨试验，有飞溅水珠被吸入空调进气口，空调滤芯湿润，副驾驶位未发现水流。

4 经验与教训

产生空调风口进水问题的原因有4个因素，即下雨天、开空调、外循环、最高风速，只有当上述4个条件同时满足时，才会产生空调风口进水的问题。通过分析问题的原因及相关的措施，我们可以得到以下经验。

4.1 空调吸力是导致进水的决定性因素

控制进风口X方向与下安装板帽檐最小距离≥60 mm，是基于空调吸力一定为前提，空调功率变更，该值会发生变化，这是导致部分车型车身满足设计要求但依然出现进水的主要原因，调吸力大小暂时无法量化，对空调、车身结构与无问题量产车类比，是判定是否存在风险的重要方法。

4.2 车身与内外饰解决方案

控制进风口X方向与下安装板帽檐最小距离≥60 mm，在空调吸力未加大前，依然有效。对于MPV、SUV等高C点车型，下安装板Z方向高度较高，控制风口高度≥70 mm，不要设计挡水板，挡水板会减小X方向的距离，同时导致风口变小，风速加快;Car车型如果设计挡水板，可能导致与下安装板帽檐距离小，出现该种问题需谨慎论证，对于前后插入装配式上安装装饰板，集成一个导水结构是一种较优方案;对于上下装配式饰板，该方案无法实施。如果距离无法满足要求，则需增加导水零件或结构。

4.3 空调进风口淋雨试验判定标准

空调进风口淋雨试验判定标准如图10所示：①空调滤芯表面有湿气，但无水滴形成;②空调箱壳体内部无明显水滴;③空调内外循环进风口处有水迹（原因是水流打在前围前延伸板加强件上飞溅，被吸至空调箱进风口表面）;④空调箱副驾处地毯上无积水。

5 总结

下安裝零件工程师必须清楚以往车型空调进风口存在的问题，项目前期先学习经验与教训，并注意以下事项。

（1）改款车型尽量避免关键结构与尺寸发生大变更，全新车型与集成区域讨论解决方案，以哪个量产车型作为目标，控制哪些关键结构与尺寸，同时与空调工程师确认清楚该车型空调系统与哪个量产车型接近，在车体与集成区域同步检查设计，判定是否存在风险，是否满足设计指标，同时后续项目建议空调区域提供准确的空调进风参数。

（2）OTS阶段安排淋雨试验，与集成区域工程师、空调工程师共同跟踪试验，验证设计结构。应该尽早进行验证，为问题预留足够的解决时间。当NS与S阶段线上造车时，再次进行试验，进一步确认是否出现问题。

（3）将空调进风口检查项纳入科室Lesson Learns清单与Check List清单，在下安装板总成T2数据状态报告中专页汇报。

（4）对该问题进行系统的总结与科室宣贯，对于未研究清楚部分，依托后续项目持续探索，形成研究报告。

参 考 文 献

[1]孟祥军，钱锐，周滋锋，等.空调进风口前端水管理及相应进风阻力关系[J].汽车工程师，2014（8）：33-35.

[2]王东，肖露，黄晓，等.汽车空调外循环进水特性分析[J].江苏大学学报（自然科学版），2017，38（2）：144-149.

[3]吕奉阳，杨金秀，项明.汽车空调外循环进风口进水问题分析[J].汽车工程师，2019（8）：38-40.