禹广华

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

浅谈汽车风窗洗涤器故障分析及解决措施

禹广华

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

针对汽车风窗洗涤装置的结构和工作原理，进行了详细阐述,通过分析售后故障件，开展不同车型洗涤器的对比分析，找出了洗涤器失效的主要原因，并制定了相关的解决措施。研究成果对新车型研发过程中有关洗涤装置的结构设计、选型及布置具有一定的参考价值。

风窗洗涤装置；洗涤泵；轴承衬套；锈蚀；端盖

汽车在恶劣环境中行驶,挡风玻璃上经常吸附着灰尘等污物,影响了驾驶员的视线。为此，汽车在刮水器系统中增设了风窗洗涤装置。该装置向风窗表面喷射清洗液或水,配合雨刮工作,以保持风窗表面的洁净。如果洗涤装置出现故障无法喷水，则雨刮片就会干刮玻璃，使得雨刮胶条受损，降低其使用寿命，严重时还会影响驾驶员的视线，给行车安全带来隐患。因此，风窗洗涤装置能否正常工作至关重要。

1 汽车风窗洗涤装置的结构

汽车风窗洗涤装置的组成如图1所示，主要由洗涤器(包括储液壶和洗涤泵)、输液管、喷嘴、刮水开关等组成。

图1 汽车风窗洗涤装置

汽车风窗洗涤装置的核心部件洗涤泵主要由端盖、壳体、永磁直流电动机、叶轮、泵盖、密封圈、插片等构成 (如图2所示)。壳体分为泵腔和电机腔两部分，为了防止水从泵腔进入电机腔内，在泵腔和电机腔之间采用密封圈进行密封。

图2 洗涤泵结构示意图

汽车风窗洗涤装置的工作原理是：当按下控制开关时，洗涤泵中的电机带动叶轮高速旋转，将洗涤液从储液壶中吸出,经喷嘴喷到风窗玻璃的表面上，配合雨刮的往复运动以达到清洗风窗的目的。

2 售后洗涤器故障分析

五菱某车型自投产后洗涤器总成售后6个月内千辆车的故障率（简称6MIS IPTV）持续升高，达到20.78‰。主要故障为洗涤器失效不喷水，占总体退赔数量的95.6%左右。通过对售后故障件的初步调查，发现洗涤器失效不喷水的主要原因是洗涤泵失效。经对洗涤泵解剖后确认失效的直接原因是电机轴承衬套发生严重锈蚀与转子轴粘连在一起，使转子无法工作而造成洗涤泵失效，如图3所示。

图3 轴承衬套锈蚀与转子轴粘连成一体

为找出电机轴承衬套锈蚀造成电机失效的真正原因,采用故障分析定义树图的方法(如图4所示)开展逐项调查，如表1所示。

图4 洗涤泵故障分析树图

表1 洗涤泵故障原因调查分析表

2.1 装配过程调查

经调查洗涤泵各部件的装配工艺过程，未发现员工不按操作指导书的要求进行装配及检测的情况，因此装配过程符合要求。

2.2 调查电机转子轴与密封圈密封性能

（1）密封圈尺寸检测。抽取10件密封圈检测密封圈轴孔尺寸，结果合格，检测结果如表2所示。

表2 密封圈尺寸检测结果

（2）电机转子轴尺寸检测。抽取10件电机检测转子轴的尺寸，发现部分零件的尺寸偏小，检测结果如表3所示。

表3 电机转子轴尺寸检测结果

（3）密封性能测试。将上述电机与密封圈组装成洗涤泵后，并按QC/T548要求进行耐久性台架试验，以检测密封圈与转子轴的防水性能。经对上述实验后的10个洗涤泵进行解剖，未发现泵体内部有进水现象，因此电机转子轴的尺寸偏小并不是造成洗涤泵进水的原因。

2.3 调查轴承衬套耐腐蚀性能

电机轴承衬套材料为铁铜锌合金，按GB/T 2423.17对洗涤泵进行144 h盐雾试验后，电机轴承衬套出现严重的锈蚀（如图5所示），电机无法工作,与售后退赔件故障现象一致。因此轴承衬套材料耐腐蚀性差，一旦电机腔进水很容易造成轴承衬套锈蚀与转子轴粘连在一起，是洗涤泵失效主要原因之一。

图5 盐雾试验结果

2.4 洗涤泵端盖密封性能调查

经对故障车型（简称车型1）的洗涤泵端盖进行结构分析，发现虽然端盖处于泵的上端位置，但是端盖上留有线束插片的安装孔，由于插片与安装孔的尺寸配合属于间隙配合，因此端盖的结构不具备防水功能。如果洗涤泵在整车上的安装位置不够合理，下雨天或洗车时水滴在端盖线束插片上，将出现水沿线束插片渗入壳体电机腔内，造成电机腐蚀失效的故障。

由于本公司其他两种车型（简称车型2、车型3）洗涤泵的售后6MIS IPTV值相对较低，为了更好地找出原因，特对3种车型洗涤泵的售后6MIS IPTV值、洗涤泵端盖结构、洗涤泵的安装位置、整车淋雨效果及洗涤泵的设计标准进行了对比调查，结果如表4所示。

表4 不同车型洗涤器对比分析表

经过对比分析，找到造成洗涤泵失效的另一主要原因：在设计洗涤器安装位置时，忽视了洗涤泵端盖的防水结构，造成雨水从端盖渗入电机腔引起电机轴承衬套锈蚀锈蚀。

3 解决措施

3.1 解决措施

针对上述洗涤泵失效的主要原因，制定了以下解决措施：

（1）短期内采用胶水封堵插片与端盖安装孔的间隙，防止雨水渗入洗涤泵电机腔内。

（2）由于洗涤泵的安装位置不能改变，对洗涤泵端盖的结构进行重新设计，改用注塑方式将插片与端盖融合成一体，防止电机腔进水。

3.2 效果分析

（1）轴承衬套材料更改后，按GB/T 2423.17标准对洗涤电机进行144h盐雾实验后,电机轴承未出现锈蚀情况，电机可正常工作（见图6），证明该措施有效。

图6 轴承衬套更换材料后的盐雾试验结果

（2）洗涤泵端盖结构改进后，解决了洗涤泵电机腔进水的问题。

（3）售后维修数量明显减少，6MIS IPTV值由20.78‰下降至0.56‰，说明上述措施取得明显成效。

4 结束语

通过对该车型洗涤器售后故障的分析，建议今后在新车型开发设计与制造过程中关注以下几点：

（1）洗涤器的安装位置应尽量考虑避免雨水滴到洗涤泵上，防止电机腔进水引起洗涤泵失效。

（2）适当提高洗涤泵电机零部件的耐腐蚀性能，避免在潮湿环境中因零部件锈蚀导致电机失效。

（3）根据洗涤器的安装位置设计洗涤泵结构，制定相应的防水等级标准，以降低电机因进水导致洗涤泵失效的风险。

[1]QC/T?548-1999，中华人民共和国机械工业部部标准[S].

[2]GB/T4942.2-1993，中华人民共和国国家标准[S].

[3]GB15085-1994，汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器性能要求及试验方法[S].

[4]QC/T413-2002，汽车电气设备基本技术条件[S].

[5]GB/T 2423.17-2008，电工电子产品环境试验[S].

Wuling Hongguang Washer Failure Causes Analysis and Countermeasures

YUGuang-hua
(SAIC-GM-Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545007，China)

The thesis elaborates the structure and working principle of the vehicle window washing device.The key causes of the washing device failure are found and solutions are made according to the comparison analysis of the devices on differentmodels.The resultof the study is valuable to the structure design,type selection and layoutof the related washing devices during newmodel development.

thewind window washing device；washing pump；bearing bushings；rust；end cover

U472

B

1672-545X（2014）04-0153-03

2014-01-06

禹广华（1975—），男，湖南人，工程师，大学本科，主要从事汽车内外饰和车身附件方面的质量改进工作。