汽车部件环境类试验验证的方法.

1、广电计量-环境可靠性与电磁兼容试验中心：/汽车部件环境类试验验证的方法摘要：汽车在使用中会长期受到严酷的外在环境和气候的影响，导致性能衰减以致失效，影响汽车的使用寿命。 介绍了气候环境对产品性能质量的影响，叙述了汽车部品件在特殊环境下进行适应性模拟试验的验证方法及试验设备的选用，说明了汽车部品件环境类试验在汽车性能优化和提升过程中的重要作用。今后环境试验方式将更为多样化，虚拟环境仿真试验将成为试验的重点发展方向。关键词：汽车；环境；性能；部品件；试验汽车部品件质量的优劣直接决定汽车整车的质量，故在新产品研发阶段或者在汽车生产过程中，如果材料和工艺发生变

2、化就要进行部品件型式试验，以确保产品质量。汽车整车可靠性试验也能考核零部件的质量，但对于多数部品件考核不一定充分，况且耗资大、周期长， 这样必须对一些部品件单独做台架试验。汽车部品件的环境类试验从汽车的研发阶段开始， 延续到产品定型、投产和量产后质量提升改进，是一项重要的基础性工作。文章阐述了汽车部品件环境类试验所需的检测项目以及设备的选择应用。1汽车部品件环境类试验介绍汽车部品件环境类试验主要是对产品选用的材料、总成及零部件的环境适应性进行试验评价，要求汽车部品件在一定的环境因素和强度下不受损坏或能正常工作，各项功能参数符合设计要求。试验室部品件试验的要求是根据试验条件正确地确定载荷，进行夹

3、具设计、台架安装、试验及数据处理。在定型阶段，应进行环境鉴定试验和必要的使用环境试验， 验证所设计产品的环境适应 性是否满足规定的要求， 为定型鉴定提供决策依据； 在生产阶段，应进行环境验收试验和环 境例行试验，验证产品生产过程的稳定性， 为批量生产产品验收提供决策依据； 在使用阶段， 应开展必要的使用环境试验和自然环境试验，为评价产品的环境适应性提供信息。如果按照汽车构件来分类，大致可分为汽车电器件试验、底盘件试验、车身及附件试验。 若按照试验种类来分类， 可分为耐高低温、湿度试验、耐腐蚀试验、耐振动试验及耐久试验 等。通过试验可以从研发阶段发现汽车设计中存在的缺陷，及时采取纠正和防护措施，

4、从而提升汽车的环境适应能力。2气候环境对产品性能质量的影响气候环境对汽车部品和整车性能质量的影响表现为：1）高温环境。高温环境会产生热效应，使汽车部品件发生软化、膨胀蒸发、气化、龟裂、溶融及老化等现象， 而对应的汽车将会出现机械故障、润滑密封失效、电路系统绝缘不良、机械的应力增加及强度减弱等故障。2）低温环境。低温环境会使汽车部件发生物理收缩、油液凝固、机械强度降低、材料脆化、失去弹性及结冰等现象，而对应的汽车将会出现龟裂机械故障、磨损增大、密封失效及电路系统绝缘不良等故障。3）湿热条件。环境湿度大会使金属表面产 导致材料变质、电强度和绝缘电阻降低及电气性能下降。4）低气压条件。低气压效应会使

5、发动机和排放性能下降，造成启动困难、工作不稳、 密封失效及电气性能下降。5）辐射条件。太阳辐射会产生加热效应和光化学效应，造成材料老化、脆化、膨胀、软化发粘及密封失效。6）沙尘环境。沙尘环境易造成零件磨损和赌塞，使过滤器失效、电气密封性能下降。7）盐雾环境。盐雾环境会产生化学反应，造成机械强度下降、材料腐蚀及电气性能变 化。8）雨水环境。雨水环境会产生降落渗透效应，容易使发动机熄火、电气设备失灵，加 速金属表面腐蚀。3环境类试验方法及设备选用随着科技的发展，试验设备已发展到智能化、虚拟化、网络化及微型化阶段，且具备高精度和高效率的特点， 并将沿着这一趋势继续发展。文章针对各种环境条件， 结合在

6、用检测设备，简述部品件常规环境试验方法及设备的选用。3.1耐光及老化试验试验室耐光、耐老化试验是一种快速、有效的模拟环境试验，可以部分取代漫长的自然 环境暴露试验，比自然环境试验更快速评估材料和部品的耐老化性能。采用模拟太阳光的人工光源试验设备对被试验部品进行加速老化，例如：选用氙灯老化试验箱， 箱内环境模拟太阳光照，对汽车内外饰材料进行耐光耐候性试验，可实现辐照度控制和闭环自动点控制，可测试材料的光稳定性、色牢度及耐光性，同时对在线全光谱和雨水造成的损害进行对比和按 产品设计标准考核。紫外老化采用荧光紫外灯作为光源，通过模拟紫外、雨淋、高温、高湿、凝露及黑暗等环境条件， 对汽车内外饰材料进行

7、加速耐候性试验。使用臭氧老化试验箱研究臭氧对橡胶的作用规律， 通过模拟和强化大气中的臭氧条件，能快速鉴定和评价出橡胶抗臭氧老化的性能。3.2冷热冲击和温湿试验高低温交变湿热试验箱适用于汽车非金属材料、内外饰件及电子电气产品的性能与可靠性试验，对温度有较大的控制范围，在设备应用上，选择满足 “电工电子产品基本环境试验规程”的温湿度可控制量程，即可进行电子产品或材料的高温、低温和湿热交变等环境试验， 通常可以满足GB, I7 2 4 2 3.1, GB/rl 2 4 2 3. 2,GB厂I 2 4 2 3. 3,GE厂I 2 4 2 3. 4等试验方法的要求。对于各种塑料、橡胶等非金属材料、 车身

8、附件和电工电子产品的高温、热老化试验，选用高温恒温试验箱，它属于气候模拟箱。通过试验能够了解汽车零部件的耐高温性能，如汽车上橡塑件的热老化性能， 车身附件及电子产品的耐热性能，测试汽车内外饰材料及电气件在高温和恒温试验的温度环境变化后的参数及性能，是汽车部品件质量控制的重要一环。3.3密封性能试验对于灯具和线束等的外壳防水性能试验，选用箱式淋雨试验箱模拟雨淋环境，测试汽车灯具、雨刷防水条及低压电器外壳的防水性能。3.4阻燃试验对汽车座椅面料、内饰塑料件的水平燃烧试验，选用内外饰燃烧试验机， 通过试样测试出在规定火源直接燃烧下材料的阻燃性能。试验评价标准采用GB84102006汽车内饰材料的燃烧

9、特性噬李。3.5沙尘试验沙尘试验用于检测部品的耐尘性能，通过模拟自然风沙气候， 测试其对汽车电气件的破坏性。可以参考箱体尺寸、温度可控范围、湿度要求、粉尘浓度及压差等参数，选用合适的 沙尘试验箱。3.6盐雾（循环）腐蚀试验检测汽车用金属、非金属材料的耐腐蚀性能，可以分为中性盐雾试验、铜加速乙酸盐雾试验及循环腐蚀试验。中性盐雾试验作为对钢铁保护层防腐蚀性能进行评价的加速腐蚀试验 方法，现阶段已普遍用作评价汽车零部件耐腐蚀性能的试验方法。由于无法模拟大气自然环境中的干态条件以及干湿交替转换的状态，无法真正模拟户外自然状态下的腐蚀情况，实际汽车零部件在使用过程中的失效状态往往与中性盐雾试验的结果存在

10、一定的差异。铜加速乙酸盐雾试验是用作评价 “铜+镍+铬”等装饰性电镀层的加速腐蚀试验方法。而循环腐蚀试验更接近户外自然状态下的腐蚀情况，评估更为准确，它的主要影响因素有腐蚀介质、 喷雾、湿热周期和干燥周期，通过不同组合和循环，模拟汽车零部件在大气环境中的不同腐蚀过程。 试验前对带涂层的汽车零部件需进行划线和石击处理。选用盐雾（循环）腐蚀试验箱的优势是可以利用重复的循环周期将样件暴露在一系列不 同盐雾腐蚀条件下，检测汽车用金属材料的耐腐蚀性能。目前许多世界先进的汽车制造公司都将循环腐蚀试验方法作为评价汽车零部件耐腐蚀性能的认可方法。3.7脆性试验和材料变色等级试验选用橡胶低温脆性试验机，检测橡胶

11、、非硬质塑料及其他弹性材料在低温条件下的使用 性能，可测定出化橡胶在规定条件下试样受冲击后出现破坏时的最高温度。在评定材料变色等级时选用标准灯箱进行测定。3.8电压降测试试验选择电压降测试仪检测例如插头和连接插头引出线等接线口的电压降，可以判断出接线口的优劣和标准规定下的弯曲试验下断线情况。例如选用LX一8830B型电压降数字测试仪，可测量不可重接的插头、插销与连接接头引出线等类似接线口的电压降。3.9气体腐蚀试验汽车部品件的气体腐蚀试验分为两大类，一类是高浓度s0: 试验，测试对象一般为各类钢合金、无机覆盖层和油漆涂层等耐强腐蚀产品；另一类是低浓度单种、多种气体腐蚀试验，测试标准为IEC 6

12、0068 2 42:2003, IEC 60068 2 43:2003,IEC 6 0 0 6 8 2 6 0:1995,EIA 3 6 4 6 5 A1997,主要是检测大气中存在的S0:, H2S,NO: , cl 2 :等有毒的腐蚀性气体对部件的腐蚀，测试对象一般是各类汽车电子产品、USB插头和各种连接器等。3.1 0其他试验部品件的环境类试验还涉及碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及工程塑料等材料的洛氏硬度试验；碳钢、合金钢、铸铁及有色金属等材料的布氏硬度试验；塑料、软橡胶及合成橡胶 等非金属材料和零部件产品的硬度测量；汽车制动管、转向管及燃油管等汽车用零部件的液压脉冲试验；电压干扰、静电、群脉冲和电压跌落等试验以及绝缘性能试验。4结论我国是汽车使用环境最严酷的国家之一，“三高”环境条件对汽车的环境适应性提出更高的要求。我国在汽车试验技术和环境适应性研究方面取得了长足的进步和发展，但起步较晚，与国外相比仍有较大差距。随着汽车工业的快速发展，技术的不断完善和进步，未来试验的发展趋势可以概括为：环境试验方式多样化， 实际使用环境试验与实验室模拟环境试验相结合，着眼于全球，试验环境条件复杂多样，覆盖范围更广，