許毅，奚迪，王家星

（1.上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，電子電器與家用電器質(zhì)量檢驗所，上海 201114；2.上海恒測檢測技術(shù)有限公司，上海 201114）

引言

依托國家大力扶持和推進本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大政策背景，近年來中國汽車行業(yè)和相關(guān)電子產(chǎn)業(yè)的市場呈現(xiàn)出迅猛增長態(tài)勢，協(xié)助我國本土汽車部件企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)自主化、提高市場認可度并迅速成長為可以與國際主流企業(yè)并駕齊驅(qū)的供貨商，拓展和補缺我國對汽車電子部件產(chǎn)品的檢測能力和對應標準化工作刻不容緩。

本文主要研究汽車產(chǎn)業(yè)電子電氣設備關(guān)于氣候環(huán)境的檢測要求，依據(jù)國際標準ISO 16750-4《道路車輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗氣候負荷》[1]和ISO 20653《道路車輛 - 防護程度（國際防護等級代碼）- 電氣設備針對外界物體進入、水侵蝕及人為接觸危險零部件的防護》[2]，同時基于國際上主流汽車企業(yè)實際應用的新版供貨規(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)境試驗部分的測試要求和試驗方法，重點模擬車輛在特殊使用環(huán)境下（車輛清洗、行駛過水域或浸沒水中等使用場景）部件或組件遭受冷熱沖擊、濺水、水流壓力噴射等嚴酷環(huán)境負荷時耐受性和水防護方面的性能表現(xiàn)，給出了幾個關(guān)鍵試驗項目，包括：高壓清洗和壓力沖洗、飛濺水熱沖擊、熱沖擊-浸沒，以及無外殼汽車部件的熱沖擊試驗。這些檢測方法研究和標準化工作不僅有利于推動我國汽車電子行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作的全面開展，對于促進我國汽車電子產(chǎn)品的自主開發(fā)及國際市場推廣也有不可忽視的帶動和指導作用。

1 高壓清洗和壓力沖洗

1.1 目的

試驗模擬在車輛清洗過程中遭受到水作用的部件上的負荷。針對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，旨在驗證當暴露于高壓清洗/壓力噴射沖洗時部件的功能完整性。

1.2 測試

按ISO 20653中IP X9K的配置要求[2]及表1中的參數(shù)設置進行測試。實施試驗期間，應重構(gòu)對應部件在車輛中的安裝位置。

1.3 要求

試樣應達到ISO 20653中防護等級IP X9K的要求[2]，不允許有水滲入試樣。試樣應在整個環(huán)境測試序列計劃中的項目均完成后方可打開[4,5]。

試件應在試驗前、試驗后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求[4,5]。應通過持續(xù)參數(shù)監(jiān)測和參數(shù)測試（?。矗谑覝睾凸ぷ麟妷簵l件下試樣無瑕疵功能的關(guān)鍵參數(shù)測試）[3,4]進行驗證。

2 飛濺水熱沖擊

2.1 目的

試驗模擬當車輛駛過水坑時暴露于飛濺水中的部件上的負荷。針對安裝在外部區(qū)域或發(fā)動機艙內(nèi)的部件或組件，這些部件預計會遭受到飛濺水（例如：車輛駛過水坑時），旨在驗證其在遭受到突然冷卻水時功能的完整性。

2.2 測試

具有飛濺水的溫度沖擊試驗的參數(shù)配置情況和試驗條件要求詳見表2。實施試驗期間，應重構(gòu)對應部件在車輛中的安裝位置。試驗配置（如：安裝位置、遮蓋面、裝飾面板、運行狀態(tài)）應由承包商提出、購買方批準，并記錄在冊，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，則冷卻液的溫度應能跟蹤相應試驗溫度達到限值，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。

表1 高壓清洗/壓力噴射沖洗試驗的配置參數(shù)

表2 飛濺水熱沖擊試驗的配置參數(shù)

2.3 要求

試樣不允許有水滲入。試樣應在整個環(huán)境測試序列計劃中的項目均完成后方可打開。

試件應在試驗前、試驗后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求。應通過持續(xù)參數(shù)監(jiān)測和參數(shù)測試（?。4]進行驗證。

3 熱沖擊-浸沒

3.1 目的

圖1 飛濺水熱沖擊試驗設置

試驗模擬浸泡在水中時部件上的負荷。針對安裝在涉水深度以下，預期會遭受（鹽）水短時浸泡的部件或組件（例如：當車輛駛過水域時，IP X7），旨在驗證受熱部件突然遭受冷卻水浸沒時功能的完整性。

3.2 測試

按ISO 20653中IP X7的配置要求[2]和表3中的試驗參數(shù)設置進行測試。

實施試驗期間，應重構(gòu)對應部件在車輛中的安裝位置。如果冷卻回路在線，則冷卻液的溫度應能跟蹤相應試驗溫度達到限值，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。

3.3 要求

試樣不允許有水滲入。試樣應在整個環(huán)境測試序列計劃中的項目均完成后方可打開。

試件應在試驗前、試驗后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求，通過持續(xù)參數(shù)監(jiān)測和參數(shù)測試（?。3,4]進行驗證。

4 熱沖擊（無外殼）

4.1 目的

該項技術(shù)試驗不模擬任何實際負荷。確切地說，試驗旨在探查模塊的機械連接區(qū)域中的薄弱點，如焊接點。試驗應使用部件中的模塊來完成，不帶外殼和機械部分。應構(gòu)建必要的支撐以保證不會有額外的機械應力作用在模塊上。

4.2 測試

按IEC 60068-2-14關(guān)于溫度變化的試驗要求[8]及表4中的參數(shù)設置進行測試。

4.3 要求

試件應在試驗前、試驗后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求，通過持續(xù)參數(shù)監(jiān)測和參數(shù)測試（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）條件下試件無瑕疵功能的驗證）[3,4]進行驗證。

5 結(jié)語

基于對普通電子電氣產(chǎn)品的基礎環(huán)境試驗要求，同時也作為產(chǎn)品的性能和可靠性等驗證試驗的前提條件，目前大多數(shù)檢測機構(gòu)和實驗室均具備進行高溫、低溫、溫度沖擊、氣候順序、低氣壓、防水、防塵、振動和沖擊等基本環(huán)境試驗的硬件設備和相應資質(zhì)能力，但特別針對車輛的綜合環(huán)境試驗并非普適試驗，且考慮到產(chǎn)品的特殊性和復合環(huán)境模擬的復雜性等因素，專業(yè)從事汽車檢測的實驗室和汽車廠商實驗室通常偏重于整車安裝后的性能指標和耐受性的驗證，對于其中部件或組件的分部檢測未必能覆蓋全項目，而部件供貨商一般不具備自身實驗室和檢測能力，通常會委托第三方實驗室出具檢測報告和證明，目前具備汽車電子零部件和組件認證和檢測能力的實驗室對于蒸汽防水（IP9K）試驗、冰水沖擊試驗、綜合環(huán)境試驗等所需檢測設備和試驗能力一般鮮有配備。本文為彌補國內(nèi)實驗室對汽車電子部件和組件產(chǎn)品的檢測缺失項，重點給出車輛行駛或使用在特殊應用場景下（車輛清洗、行駛過水域或涉水浸沒）幾個關(guān)鍵試驗項目的測試方法及試驗后性能指標的要求，涉及：高壓清洗和壓力沖洗、飛濺水熱沖擊、熱沖擊-浸沒，以及非實際負荷下用以探查部件質(zhì)量薄弱點的熱沖擊（無外殼）試驗。這些研究工作填補汽車電子電氣環(huán)境試驗標準化項目的缺失，為檢測試驗可信度和可靠性提供更系統(tǒng)化的支撐，完成對汽車電子產(chǎn)品檢測能力的全覆蓋以及與國際標準測試項目的對標，旨在拓展檢測實驗室能力向汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供全項試驗服務與技術(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，同時為政府開展汽車電子產(chǎn)品監(jiān)督檢測工作提供必要支撐。

表3 熱沖擊-浸沒試驗的配置參數(shù)

表4 熱沖擊（無外殼）試驗的配置參數(shù)