許毅,奚迪,王家星
(1.上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院,電子電器與家用電器質(zhì)量檢驗(yàn)所,上海 201114;2.上海恒測(cè)檢測(cè)技術(shù)有限公司,上海 201114)
依托國(guó)家大力扶持和推進(jìn)本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大政策背景,近年來(lái)中國(guó)汽車行業(yè)和相關(guān)電子產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)呈現(xiàn)出迅猛增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),協(xié)助我國(guó)本土汽車部件企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化、提高市場(chǎng)認(rèn)可度并迅速成長(zhǎng)為可以與國(guó)際主流企業(yè)并駕齊驅(qū)的供貨商,拓展和補(bǔ)缺我國(guó)對(duì)汽車電子部件產(chǎn)品的檢測(cè)能力和對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化工作刻不容緩。
本文主要研究汽車產(chǎn)業(yè)電子電氣設(shè)備關(guān)于氣候環(huán)境的檢測(cè)要求,依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16750-4《道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)氣候負(fù)荷》[1]和ISO 20653《道路車輛 - 防護(hù)程度(國(guó)際防護(hù)等級(jí)代碼)- 電氣設(shè)備針對(duì)外界物體進(jìn)入、水侵蝕及人為接觸危險(xiǎn)零部件的防護(hù)》[2],同時(shí)基于國(guó)際上主流汽車企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的新版供貨規(guī)范[3],關(guān)于3.5噸以下汽車電氣、電子部件和模塊等產(chǎn)品在氣候環(huán)境試驗(yàn)部分的測(cè)試要求和試驗(yàn)方法,重點(diǎn)模擬車輛在特殊使用環(huán)境下(車輛清洗、行駛過(guò)水域或浸沒(méi)水中等使用場(chǎng)景)部件或組件遭受冷熱沖擊、濺水、水流壓力噴射等嚴(yán)酷環(huán)境負(fù)荷時(shí)耐受性和水防護(hù)方面的性能表現(xiàn),給出了幾個(gè)關(guān)鍵試驗(yàn)項(xiàng)目,包括:高壓清洗和壓力沖洗、飛濺水熱沖擊、熱沖擊-浸沒(méi),以及無(wú)外殼汽車部件的熱沖擊試驗(yàn)。這些檢測(cè)方法研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作不僅有利于推動(dòng)我國(guó)汽車電子行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作的全面開展,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)汽車電子產(chǎn)品的自主開發(fā)及國(guó)際市場(chǎng)推廣也有不可忽視的帶動(dòng)和指導(dǎo)作用。
試驗(yàn)?zāi)M在車輛清洗過(guò)程中遭受到水作用的部件上的負(fù)荷。針對(duì)可直接暴露于高壓清洗/壓力噴射水洗滌或底部洗滌的部件或組件,旨在驗(yàn)證當(dāng)暴露于高壓清洗/壓力噴射沖洗時(shí)部件的功能完整性。
按ISO 20653中IP X9K的配置要求[2]及表1中的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行測(cè)試。實(shí)施試驗(yàn)期間,應(yīng)重構(gòu)對(duì)應(yīng)部件在車輛中的安裝位置。
試樣應(yīng)達(dá)到ISO 20653中防護(hù)等級(jí)IP X9K的要求[2],不允許有水滲入試樣。試樣應(yīng)在整個(gè)環(huán)境測(cè)試序列計(jì)劃中的項(xiàng)目均完成后方可打開[4,5]。
試件應(yīng)在試驗(yàn)前、試驗(yàn)后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求[4,5]。應(yīng)通過(guò)持續(xù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)測(cè)試(小)(即,在室溫和工作電壓條件下試樣無(wú)瑕疵功能的關(guān)鍵參數(shù)測(cè)試)[3,4]進(jìn)行驗(yàn)證。
試驗(yàn)?zāi)M當(dāng)車輛駛過(guò)水坑時(shí)暴露于飛濺水中的部件上的負(fù)荷。針對(duì)安裝在外部區(qū)域或發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的部件或組件,這些部件預(yù)計(jì)會(huì)遭受到飛濺水(例如:車輛駛過(guò)水坑時(shí)),旨在驗(yàn)證其在遭受到突然冷卻水時(shí)功能的完整性。
具有飛濺水的溫度沖擊試驗(yàn)的參數(shù)配置情況和試驗(yàn)條件要求詳見表2。實(shí)施試驗(yàn)期間,應(yīng)重構(gòu)對(duì)應(yīng)部件在車輛中的安裝位置。試驗(yàn)配置(如:安裝位置、遮蓋面、裝飾面板、運(yùn)行狀態(tài))應(yīng)由承包商提出、購(gòu)買方批準(zhǔn),并記錄在冊(cè),其中,結(jié)合GB/T 28046.4[6]要求,試樣放置方向一般與裝車/車載方向一致。如果冷卻回路在線,則冷卻液的溫度應(yīng)能跟蹤相應(yīng)試驗(yàn)溫度達(dá)到限值,即最大冷卻溫度Tcool,max。僅環(huán)境溫度在高于冷卻液的溫度限值上波動(dòng)。
表1 高壓清洗/壓力噴射沖洗試驗(yàn)的配置參數(shù)
表2 飛濺水熱沖擊試驗(yàn)的配置參數(shù)
試樣不允許有水滲入。試樣應(yīng)在整個(gè)環(huán)境測(cè)試序列計(jì)劃中的項(xiàng)目均完成后方可打開。
試件應(yīng)在試驗(yàn)前、試驗(yàn)后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求。應(yīng)通過(guò)持續(xù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)測(cè)試(小)[4]進(jìn)行驗(yàn)證。
圖1 飛濺水熱沖擊試驗(yàn)設(shè)置
試驗(yàn)?zāi)M浸泡在水中時(shí)部件上的負(fù)荷。針對(duì)安裝在涉水深度以下,預(yù)期會(huì)遭受(鹽)水短時(shí)浸泡的部件或組件(例如:當(dāng)車輛駛過(guò)水域時(shí),IP X7),旨在驗(yàn)證受熱部件突然遭受冷卻水浸沒(méi)時(shí)功能的完整性。
按ISO 20653中IP X7的配置要求[2]和表3中的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行測(cè)試。
實(shí)施試驗(yàn)期間,應(yīng)重構(gòu)對(duì)應(yīng)部件在車輛中的安裝位置。如果冷卻回路在線,則冷卻液的溫度應(yīng)能跟蹤相應(yīng)試驗(yàn)溫度達(dá)到限值,即最大冷卻溫度Tcool,max。僅環(huán)境溫度在高于冷卻液的溫度限值上波動(dòng)。
試樣不允許有水滲入。試樣應(yīng)在整個(gè)環(huán)境測(cè)試序列計(jì)劃中的項(xiàng)目均完成后方可打開。
試件應(yīng)在試驗(yàn)前、試驗(yàn)后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求,通過(guò)持續(xù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)測(cè)試(小)[3,4]進(jìn)行驗(yàn)證。
該項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)不模擬任何實(shí)際負(fù)荷。確切地說(shuō),試驗(yàn)旨在探查模塊的機(jī)械連接區(qū)域中的薄弱點(diǎn),如焊接點(diǎn)。試驗(yàn)應(yīng)使用部件中的模塊來(lái)完成,不帶外殼和機(jī)械部分。應(yīng)構(gòu)建必要的支撐以保證不會(huì)有額外的機(jī)械應(yīng)力作用在模塊上。
按IEC 60068-2-14關(guān)于溫度變化的試驗(yàn)要求[8]及表4中的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行測(cè)試。
試件應(yīng)在試驗(yàn)前、試驗(yàn)后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求,通過(guò)持續(xù)參數(shù)監(jiān)測(cè)和參數(shù)測(cè)試(大)(即:在提供特定溫度(最高環(huán)境溫度(Tmax)、室溫(TRT)和最低環(huán)境溫度(Tmin))和電壓(最小工作電壓限值(Vopmin)、工作電壓(Vop)和最大工作電壓限值(Vopmax)條件下試件無(wú)瑕疵功能的驗(yàn)證)[3,4]進(jìn)行驗(yàn)證。
基于對(duì)普通電子電氣產(chǎn)品的基礎(chǔ)環(huán)境試驗(yàn)要求,同時(shí)也作為產(chǎn)品的性能和可靠性等驗(yàn)證試驗(yàn)的前提條件,目前大多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室均具備進(jìn)行高溫、低溫、溫度沖擊、氣候順序、低氣壓、防水、防塵、振動(dòng)和沖擊等基本環(huán)境試驗(yàn)的硬件設(shè)備和相應(yīng)資質(zhì)能力,但特別針對(duì)車輛的綜合環(huán)境試驗(yàn)并非普適試驗(yàn),且考慮到產(chǎn)品的特殊性和復(fù)合環(huán)境模擬的復(fù)雜性等因素,專業(yè)從事汽車檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室和汽車廠商實(shí)驗(yàn)室通常偏重于整車安裝后的性能指標(biāo)和耐受性的驗(yàn)證,對(duì)于其中部件或組件的分部檢測(cè)未必能覆蓋全項(xiàng)目,而部件供貨商一般不具備自身實(shí)驗(yàn)室和檢測(cè)能力,通常會(huì)委托第三方實(shí)驗(yàn)室出具檢測(cè)報(bào)告和證明,目前具備汽車電子零部件和組件認(rèn)證和檢測(cè)能力的實(shí)驗(yàn)室對(duì)于蒸汽防水(IP9K)試驗(yàn)、冰水沖擊試驗(yàn)、綜合環(huán)境試驗(yàn)等所需檢測(cè)設(shè)備和試驗(yàn)?zāi)芰σ话沲r有配備。本文為彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室對(duì)汽車電子部件和組件產(chǎn)品的檢測(cè)缺失項(xiàng),重點(diǎn)給出車輛行駛或使用在特殊應(yīng)用場(chǎng)景下(車輛清洗、行駛過(guò)水域或涉水浸沒(méi))幾個(gè)關(guān)鍵試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試方法及試驗(yàn)后性能指標(biāo)的要求,涉及:高壓清洗和壓力沖洗、飛濺水熱沖擊、熱沖擊-浸沒(méi),以及非實(shí)際負(fù)荷下用以探查部件質(zhì)量薄弱點(diǎn)的熱沖擊(無(wú)外殼)試驗(yàn)。這些研究工作填補(bǔ)汽車電子電氣環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目的缺失,為檢測(cè)試驗(yàn)可信度和可靠性提供更系統(tǒng)化的支撐,完成對(duì)汽車電子產(chǎn)品檢測(cè)能力的全覆蓋以及與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目的對(duì)標(biāo),旨在拓展檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室能力向汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供全項(xiàng)試驗(yàn)服務(wù)與技術(shù)支持,幫助本土企業(yè)克服汽車電子產(chǎn)品出口貿(mào)易中的技術(shù)壁壘,同時(shí)為政府開展汽車電子產(chǎn)品監(jiān)督檢測(cè)工作提供必要支撐。
表3 熱沖擊-浸沒(méi)試驗(yàn)的配置參數(shù)
表4 熱沖擊(無(wú)外殼)試驗(yàn)的配置參數(shù)