本文基于ISO16750標(biāo)準(zhǔn)中的專業(yè)基礎(chǔ)性試驗內(nèi)容和主流整車企業(yè)使用的供貨規(guī)范VW80000最新版，針對3.5t以下汽車電氣和電子部件，對于部件的使用壽命試驗中的機械/液壓耐久性試驗項目進行了詳細的闡述。通過對機械/液壓耐久性試驗項目的性能計算及溫度負荷譜的應(yīng)用，來驗證部件的功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求。
近年來，新能源汽車在國內(nèi)已經(jīng)成為了人們出行不可或缺的重要交通工具，與我們的生活息息相關(guān)。我們在汽車使用中進行的各種功能循環(huán)和運行循環(huán)必不可少，例如：剎車動作、座椅調(diào)節(jié)循環(huán)、開關(guān)/按鈕動作等。汽車的電氣和電子部件的使用壽命則成為汽車整車質(zhì)量中的關(guān)鍵一環(huán)，其部件的耐久性則是使用壽命的一個重要的組成部分。隨著新能源汽車的逐步普及，對于汽車的電氣和電子部件使用壽命也成為了各汽車企業(yè)開發(fā)的重要指標(biāo)，為此企業(yè)往往需要投入大量的時間、費用。作為第三方檢測機構(gòu)為中小企業(yè)提供合理、可靠的標(biāo)準(zhǔn)檢測，為讓國產(chǎn)化汽車走向國際市場，在檢測方式、檢測環(huán)境、檢測標(biāo)準(zhǔn)上都亟待改進。
本文基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 16750系列標(biāo)準(zhǔn)，重點介紹主流整車企業(yè)使用的供貨規(guī)范VW80000最新版中對3.5t以下汽車電氣、電子部件的使用壽命試驗中的機械/液壓耐久性試驗方法和解析。
機械/液壓耐久性試驗
1、試驗介紹
汽車的電氣/電子部件的使用壽命試驗作為檢測汽車的整車質(zhì)量中的關(guān)鍵一環(huán)，其重要性不言而喻。使用壽命試驗分為三個主要試驗項目，分別是：機械/液壓耐久性試驗、高溫耐久性試驗、溫度周期耐久性試驗。
由此可見，耐久性試驗是機械，機電，家電等產(chǎn)品在設(shè)計過程中驗證產(chǎn)品使用壽命的重要的試驗項。一般是由檢測機構(gòu)控制被測樣品在標(biāo)稱的使用條件下（或略高于標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)）進行規(guī)定次數(shù)的運行試驗，判定標(biāo)準(zhǔn)一般為在試驗完成后樣品功能不喪失，結(jié)構(gòu)或電氣性能不產(chǎn)生危及使用者安全的缺陷，或不會因強度下降而有可能會產(chǎn)生上述后果的判定為合格。常見于各GB、IEC、UL和CE等標(biāo)準(zhǔn)。
本次對使用壽命試驗中的“機械/液壓耐久試驗”進行解析，機械/液壓耐久試驗”是汽車電氣和電子部件的使用壽命期間的功能循環(huán)或動作循環(huán)中的專業(yè)基礎(chǔ)性試驗方法。
2、試驗?zāi)康?/span>
本試驗?zāi)M各部件在車輛使用壽命期間的功能循環(huán)或動作循環(huán)，是為了驗證該部件功能/動作循環(huán)的質(zhì)量和可靠性，例如：剎車動作、座椅調(diào)節(jié)循環(huán)、開關(guān)/按鈕動作等。
3、試驗規(guī)范
試驗詳情必須按照各部件功能/動作循環(huán)性能規(guī)范的規(guī)定，見表1。
表1 使用壽命試驗參數(shù)-機械/液壓耐久性試驗
在進行試驗時，車輛中的部件安裝位置必須重現(xiàn)。
如果冷卻回路在線，則冷卻液的溫度應(yīng)能跟蹤相應(yīng)試驗溫度達到限值的最小冷卻溫度Tcool,min和最大冷卻溫度Tcool,max。僅環(huán)境溫度在高于冷卻液的溫度限值上波動。
4、試驗要求
被測樣品在試驗前、試驗期間和試驗后功能完好且所有參數(shù)符合規(guī)范要求。應(yīng)通過持續(xù)的參數(shù)監(jiān)控進行驗證。如果在試驗期間不能充分監(jiān)控組件的功能，在試驗持續(xù)時間的25%、50%和75%進行中間測量且只能按照順序順序計劃進行參數(shù)檢測。中間測量必須作為參數(shù)試驗（大）進行驗證。
必須對連續(xù)參數(shù)監(jiān)控的數(shù)據(jù)評估漂移、趨勢和不規(guī)則行為或異?，F(xiàn)象。
用于冷卻劑回路部件：在試驗后，必須用帶20倍放大的立體顯微鏡檢查冷卻劑通道中的鍍銅配件。檢查中不允許發(fā)現(xiàn)缺陷或銅腐蝕。
5、性能計算
各部件所應(yīng)用的溫度載荷譜用于計算在試驗期間完成的機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)的數(shù)量，如表2所示。
表2 溫度載荷譜
表2中將要試驗的機械/液壓功能/驅(qū)動周期從使用的溫度載荷譜分布到每個溫度Tfield,1... Tfield,n，使用以下方程：
機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)必須機械/液壓耐久性試驗的溫度曲線進行試驗，必須至少執(zhí)行2個溫度斜坡。為此，等式(1)必須擴展如下如下：
式中：
n Tfield,i—對于溫度增量Tfield機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)數(shù)；
n Total—要試驗的機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)次數(shù)；
pi—在現(xiàn)場Tfield溫度下部件的機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)的百分比份額；
temperature ramps（溫度斜坡）—溫度斜坡數(shù)必須執(zhí)行至少兩個溫度斜坡。
總的試驗持續(xù)時間可以由下列方程得出：
式中：
tcycle—需試驗機械/液壓功能/驅(qū)動循環(huán)的時間；
ttest_Tfield,i—在溫度值Tfield,i的試驗時長；
temperature re-stabilization time（溫度再穩(wěn)定時間）—在一個溫度梯度為溫度斜坡的溫度值之間的溫度再穩(wěn)定的持續(xù)時間。
如果存在冷卻劑回路，冷卻劑溫度必須跟蹤相應(yīng)試驗溫度達到限值的最小冷卻溫度Tcool,min和最大冷卻溫度Tcool,max。僅環(huán)境溫度在高于冷卻液的溫度限值上波動。
應(yīng)用試驗
為了驗證“機械/液壓耐久性試驗”使用壽命試驗，我們用電子控制器單元(ECU)為例進行試驗。
當(dāng)電子控制器單元(ECU)的功能/驅(qū)動循環(huán)數(shù)為100 000個循環(huán)，循環(huán)持續(xù)時間tcycle為8 s/cycle，溫度再穩(wěn)定時間為240 min，且溫度負荷譜如表3所示：
表3 電子控制器單元(ECU)的溫度負荷譜
“機械/液壓耐久性試驗”壽命試驗的試驗持續(xù)時間計算如下：
所有在表3溫度載荷譜中指明的溫度下，電子控制器單元(ECU)的功能/驅(qū)動循環(huán)的百分比數(shù)用方程式(1)來計算：
用方程(2)計算各自溫度的部分試驗持續(xù)時間：
使用方程(3)計算“機械/液壓耐久性試驗”壽命測試的總測試持續(xù)時間：
電子控制器單元(ECU)總試驗時間ttest_total = 226 h。
電子控制器單元(ECU)的機械/液壓耐久性測試的溫度曲線見圖1。
圖1 機械/液壓耐久性測試的溫度曲線
結(jié)語
隨著國際汽車市場競爭越來越激烈，我國國產(chǎn)化汽車的發(fā)展從新能源混合到全新新能源汽車發(fā)展迅速，作為第三方檢測機構(gòu)應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)啟到推動作用，帶領(lǐng)行業(yè)內(nèi)中小汽車企業(yè)國際化方向發(fā)展，引入新國際汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我國國產(chǎn)自主化設(shè)計，制定并改進檢測方法。因此，本文基于ISO16750標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)檢測方法，結(jié)合主流整車企業(yè)使用的供貨規(guī)范VW80000最新版，對汽車部件使用壽命試驗中的一項重要試驗“機械/液壓耐久性試驗”進行了詳細解析及試驗舉例。敦促提升檢測能力，有助于我國汽車電子技術(shù)和裝備領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換工作推進，有利于促進國內(nèi)汽車市場消費、提高綜合競爭力，同時推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
引用本文：奚迪，王魁棟，樂俊.汽車電氣和電子部件的機械/液壓耐久性試驗解析[J].環(huán)境技術(shù),2023,41(02):46-48+55.
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