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A7&M贺界
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汽车整车自然气候老化试验
摘要:汽车整车自然气候老化试验可以最真实地反映整车的耐候性能并为设计人工模拟试验提
供基础数据,但目前国内对整车自然气候老化试验的重视度普遍不够,对其操作要点掌握得也不够
全面。本文从试验场地的选择和要求、试验车辆的选择、整车试验状态要求、试验车内/外环境因
素的监测等8个方面对整车自然暴露试验进行了介绍,以帮助试验人员掌握相关知识和技能。
关键词:汽车整车自然气候老化试验
中图分类号:U465.4文献标识码:B
中国电器科学研究院有限公司,工业产品环境适应性国家重点实验室张晓东王俊江鲁揭敢新
宁文涛陶友季李婵
1前言
验及人工加速气候老化试验等。本文主要针对汽车自
然气候老化试验进行简单介绍。
汽车是一种广泛使用的、全天候的户外交通工
具,由于车身的结构和组成相当复杂,因此各部位所
2试验场地的选择及要求
处环境的差异也非常大。即使是在同一种气候条件下
汽车使用于地球上的大部分地区,对其可能遇到
使用,由于各零部件所处的位置不同,接受的环境应的每种自然环境都进行自然气候老化试验既不可行也
力也各不相同,这就对汽车耐候性提出了很高要求,
不现实。在这种情况下,气候的严酷性和产品的目标
其中最主要的一点就是耐气候老化性能。国外大型汽市场就成为选择适当的自然暴露试验地点的最主要的
车制造商对此都相当重视,如通用、大众和丰田等公原则和依据。
司都有完善的汽车气候老化试验内部标准并据此对汽
汽车是金属材料与非金属材料组成的复合体,沿
车的气候老化性能进行测试,美国汽车工程师学会海的湿热气候和干热的沙漠气候对汽车造成的腐蚀和
SAE)、德国汽车工业协会(VDA)和日本汽车工老化是最为严酷的。美国佛罗里达州的迈阿密地区和
业协会(JASO)也都有一整套的汽车气候老化试验亚利桑那州的凤凰城地区分别是这两种气候的典型代
标准”。
表,与其他气候温和的地区相比,在这两个地点开展
汽车气候老化试验包括整车气候老化试验、零部的自然暴露试验经具有了一定的加速效果。因此,
件气候老化试验及材料气候老化试验,又可细分为自一般以这两个地区的自然暴露试验场作为材料及产品
然气候老化试验(自然暴露试验)、自然加速暴露试自然暴露试验的全球基准点,而我国海南的湿热内
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汽车工艺与材料AT&M13
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陆地区是理想的湿热气候老化试验地点,这3个典型黄色指数在中美不同暴露试验场的变化情况,得出海
自然环境试验场的地理位置及环境特征如表1所示。
南琼海自然暴露试验场的气候严酷性稍大于佛罗里达
工业产品环境适应性国家重点实验室(前身为广州州迈阿密自然暴露试验场的结论阳。实际上,许多公
电器科学研究院环境试验中心)曾于2002年与美国司除了在湿热和干热两种典型气候条件下进行自然暴
ATLAS'气候服务集团联合开展了历时两年的中美气候露试验外,也在其他典型气候条件下进行暴露试验,
严酷度比较试验。通过综合比较不同批次的聚苯乙烯以全面考察各种极端气候对汽车的影响。
表13个自然环境试验站的位置及环境特征
自然环境试验站
地理
海拔高度平均温度平均降雨量平均相对湿度平均辐照总量
名称
位置
m
/℃
mm
/MJ·m
迈阿密
西经80°27
北纬25°52
23,0
1685
78
6588
风凰城
西经112°08
北纬33°54
610
22.0
8004
琼海
东经110°28
北纬19°14
27.4
2134
5190
除了要求试验地点能够代表典型气候类型且
具有苛刻的环境气候侯条件外,整车自然暴露试验对
4整车试验状态的要求
暴露场地也有严格的要求,即暴露场地要求平坦空
在整车自然暴露试验中,为了尽可能达到曝晒
旷,远离建筑物和树木,周围障碍物与场地边沿的试验的效果,对整车自然曝晒时的摆放位置和零部
距离至少为该障碍物高度的3倍;暴露场附近应无工件所处的状态都有严格要求。试验整车一般应南北
厂烟囱、通风ロ或其他能散发大量腐蚀气体和杂质朝向自然放置于暴露场内,在北半球,试验车的前
的设施,最好远离厂、矿区和闹市区,或设在该地风挡玻璃应朝正南方向;在南半球,试验车的前风
区主导风向的上方;要求具有能够提高空气相对湿挡玻璃应朝正北方向。试验车辆之间应确保互不遮
度的草地(针对湿热气候)或增加试验样品热应力挡阳光,间隔距离至少为其相邻车辆最高高度的3
的沥青路面(针对干热气候),后者可以用砂石地倍。为了使整车和尽可能多的零部件处于最严酷的
面或水泥地面代替;暴露场应有排水设施,确保停停放状态,对整车自然暴露时典型零部件的状态都
车处遇到雨水天气时不会长时间积水,以免一段时有要求(表2)。
期内形成局部小环境气候
5试验车内、外环境的监测
3试验车辆的选择
为了对整车气候老化的影响因素以及零部件的失
试验用车辆应该是新开发的产品或者是从批量
效机理等进行分析,需要监测车身内、外环境的数据
生产线上抽取的标准配置的合格产品,并配有随车工和大气污染物数据。大气环境数据可以通过安装在暴
具、备胎、灭火器、使用说明书和零部件目录等附露试验场内的气象设置得到,试验车内、外的微环境
件。每种车型至少有1辆样车,根据不同的配置与试数据则只能通过安装在车身内、外的温、湿度传感器
验目的也可以是多辆。为了使试验用车处于更严酷的得到。表3为需要记录的微环境因素34及推荐的
环境,以使加速效果更好,应尽量选择车身为黑色或记录时间间隔,图1~图3为车内不同部件、不同传感
深色的汽车。
器的安装示例。
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