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      1. 文章詳情

        機動車零部件產品防塵試驗概述以及防塵設備選型探討

        日期:2022-05-11 06:24
        瀏覽次數:10824
        摘要:

         

         

        以下技術文章轉至《環境技術》第149期,作者:張成才,特此感謝《環境技術》提供!

         

         

         

        機動車零部件產品防塵試驗概述以及防塵設備選型探討

        Vehicle parts IP code protection against dust and IP test equipment selection

        中國電器科學研究院威凱檢測技術研究所機動車零部件檢測部  張成才ZHANG Cheng-cai

         

        :機動車零部件產品通過防塵試驗來驗證產品的可靠性能,本文簡單介紹了國內外機動車 零部件產品IP防塵等級試驗的基本要求,在此基礎上對防塵試驗設備選型方面做出了一點探討。

        關鍵詞:機動車零部件;防水試驗

        Abstract: IP protection test against dust for vehicle parts provide quality verification, this article give an   outline of fundamental request about IP code protection against dust, and make a simple study of IP code test equipment selection.

        Keywords: vehicle part; IP code protection test against dust

         

        1 前言

        汽車、摩托車等機動車零部件產品試驗中IP International Protection)防護等級試驗是考察這些產品可靠性能力的重要一環,IP防塵試驗為整車以及零部件產品密封性提供可靠性依據。分析國內外的機動車零部件標準有助于熟悉各種標準的差異,從而可以為防塵試驗設備選型提供有益的幫助。

         

        2 機動車零部件產品防塵試驗要求

        2.1 汽車電氣設備產品的防塵試驗要求   

        我國汽車行業標準對汽車電氣設備產品的防塵試驗具體按GB/T 4942。1GB/T4942。2IP2X、IP3X、和IP5X相應條款要求進行計劃和試驗后的合格評判[1]

        IP2X是指防止中等大小的固體侵入(直徑大于12);IP3X是指防止小固體侵入(直徑大于2.5);IP56X是指防止有害的粉塵堆積(直徑小于75μm的滑石粉按2kg/m3 濃度懸浮在試驗箱內8小時),試驗箱按圖1所示類型。[2][3]

         

         

        ISO 16750系列標準提供了國際標準中關于汽車電器零部件的環境試驗要求,其中2003版標準中對防塵試驗的要求引用自德國標準DIN 40050-9中的相關部分,2006版標準中對防塵試驗的要求則等到同于ISO標準ISO20653中的相關要求。對于針對公路車輛中的電器設備防塵試驗要求主要為IP5KXIP6KX。[4] [5]

        IP5KX的具體要求試驗樣品雖然不能完全防止灰塵進入,但是進入的灰塵量不得影響設備的正常運行,不得影響安全;IP6KX則要求不得有任何灰塵進入樣品內部。

        IP5KXIP6KX使用的測試裝置主要有兩種可供選擇:圖2所示的由下往下的垂直吹塵方式(測試灰塵濃度2kg/m3,試驗共20個循環,每循環吹塵6s后停止吹塵15min)和圖3所示的水平吹塵方式(測試灰塵濃度5±2g/m3 流速保持1.5m/s,試驗持續0.5h24h,旋轉速度0-3rpm.水平吹塵方式用設備基于家電方面標準IEC 60068-2-68。

         

          

          不管是采用垂直吹塵方式還是水平吹塵方式,DIN 40050-9標準中規定IP5KXIP6KX使用的試驗用灰塵成分由50%的石灰石和50%的飛塵組成,按質量比計算其中33份的灰塵顆粒大小為不大于32μm;67份為大于32μm但是不大于250μm的顆粒組成;ISO20653標準規定使用美國亞利桑那灰塵即ISO 標準ISO12103-1規定的A2型號灰塵。[6] [7][8]

        我國車用電線束插接器方面的行業標準中對防塵試驗要求為樣品放入灰塵濃度為2kg/m3的實驗箱(圖4)內進行5h的試驗,灰塵每15min攪動6s。試驗灰塵從下面顆粒分中選擇一種:材料應為不分解的長石,微粒大小如下(按重量計算百分比):

        *小于150μm,100%99%

        *小于105μm,86%76%

        *小于75μm,70%60%

        *小于40μm,46%35%

        *小于20μm,30%20%

        *小于10μm,19%11%

        *小于5μm,11%5%

        *小于2μm,5%1.5%

         

         

        2.2 汽車燈具產品防塵試驗要求

        1989年的汽車燈具環境試驗標準要求各種類型汽車燈防塵試驗(封閉式燈除外)均應經受以下試驗[10]

        在長、寬、高為9001200mm的密封防塵試驗箱內使用充分干燥的普通硅酸鹽水泥5㎏,每隔1015min吹氣25s共進行5h試驗,試驗過程中實行間歇點燈模式:試驗電壓下15min點燈15min熄燈。此要求等同于日本標準JISD0207中的F1類防塵試驗要求[11]。

        將要在2007121日開始實施的新版GB 10485-2007標準對汽車外部照明燈具防塵試驗的要求如下[12]

        采用垂直吹塵方式等同于DIN 40050-9標準中IP5KXIP6KX的要求。

        美國SAE標準中對燈具防塵試驗(試驗見圖5)的要求如下一步[13]

        試驗灰塵使用符合美國ASTM C-150的波特蘭水泥(即硅酸鹽水泥),使用灰塵質量為35kg,試驗箱體積*大2 m3,試驗周期5h,使用鼓風機或者壓縮空氣等方式使灰塵每15min攪動215s.[14]

         

         

        2.3 汽車企業標準對防塵試驗的要求

        一般來說規模和知名度比較大的汽車公司的企業標準要嚴酷于國際標準,不過具體到防塵試驗上,基本上是在本國汽車行業標準或者ISO標準的基礎上改進。

        德國大眾汽車公司對汽車電器電子產品的通用試驗要求中對防塵試驗的要求就是引用自德是DIN40050-9標準的基本要求。

        美國通用汽車公司則引用ISO 20653標準的IP防塵等級。

        法國標志公司對汽車燈具的環境試驗要求中引用了SAE J575標準中防塵試驗要求,不過于點燈方式有自己的具體規定而已。

        日系汽車標準基本采用JIS D0207的測試方式,其分類(圖6)和具體要求如下:

         

         

        試驗灰塵統一采用符合JIS Z8901標準的8類或6類規格,試驗溫度和濕度為20℃±1545%85%。[15]

        F類為浮塵試驗(采用圖6中左邊的設備),其工作原狀理是利用空氣壓或風扇等攪拌粉塵一定時間,使粉塵在試驗槽內變得均勻,然后按指定時間停止。把這作為一個周期反復進行;C類為循環試驗(采用圖6中右邊的設備),其工作原理是讓指定濃度的粉塵按指定的流速循環。

        F1類試驗要求等同于GB/T10485-1989標準相關要求,前面已有描述。主要適用于車燈等零部件防塵試驗。

        F2類試驗采用粉塵的濃度為3g/ m3,試驗箱內容積0.5m3以上,試驗時樣品離箱內表面80mm以上安裝,試驗周期8h,灰塵每10min或者15min攪動2s或者5s。主要適用于各種汽車開關、雨刮等零部件防塵試驗。

        F3類試驗采用粉塵的濃度為0.1g/ m3,試驗箱內容積和試驗時樣品離箱內表面距離不做要求,試驗周期8h,灰塵每10min或者15min攪動2s或者5s。主要適用于汽車門鎖、雨刮電機和儀表等零部件防塵試驗。

        C1類試驗采用粉塵的濃度為5g/ m3,試驗箱內容積和試驗時樣品離箱內表面距離也不做要求,試驗周期2h,流速為5m/s。主要適用于機械組件等零部件防塵試驗。

        C2類試驗采用粉塵的濃度為0.1 g/ m3,試驗箱內容積和試驗時樣品離箱內表面距離也不做要求,試驗周期6h,流速為10m/s。主要適用于其他汽車電器附件防塵試驗。

         

        3 機動車零部件產品防塵試驗設備選型要求

           綜合國內外汽車零部件標準測試要求,可以選擇單一功能的試驗箱或者集幾種功能于一體的綜合試驗裝置。在一臺箱式綜合試驗裝置里實現要考慮以下問題:

               不同標準規定的灰塵進行試驗時的灰塵更換問題,即試驗箱內的灰塵能不能完全清理干凈是個關鍵問題,如果更換不同的灰塵時不能做到完全清理,對不同樣品試驗的準確性會有一定影響。

              GB/T10485-1989和日本JISD0207標準中F類測試要求合并做成一套??刂品矫鎳栏癜凑諛藴室缶涂蓾M足需要。

        SAE J575標準中防塵試驗要求可在DIN 40050-9垂直吹塵方式試驗箱基礎上增加輔助裝置實現。

             由于許多樣品測試均要通電進行,各種安全防護措施顯得尤為重要。設備要滿足流量可調;轉臺速度、高度可調;溫濕度、時間可控;通、斷電方便轉換。這一臺綜合防塵試驗裝置技術含量較高,與單一功能設備相比總體上節約成本。

         

        4 結束語

        現在人們越來越重視IP防塵試驗對質量控制方面的作用,零部件廠給各大整車廠配套相關產品必須要滿足相關的標準試驗要求,世界汽車產業日益全球化采購,我國汽車零配件產業要跟上國際競爭的步伐,就必須要忠實做好自己的產品,在產品設計階段就按各種相關標準做好驗證工作,通過IP防塵試驗以及其他相關試驗發現問題馬上解決,企業才能立于不敗之地。

         

        參考文獻:

        [1]QC/T 413-2002汽車電氣設備基本技術條件

        [2]GB/T 4942.1-2001旋轉電機外殼防護等級

        [3]GB/T 4942.2-1993低壓電器外殼防護等級

        [4]ISO 16750.1-2006道路車輛電氣及電子設備的環境條件和試驗 1部分:一般規定

        [5]ISO 16750.1-2003道路車輛電氣及電子設備的環境條件和試驗 1部分:一般規定

        [6]DIN 40050-9:1993 Road vehicles Degrees of protection (IP-code) protection against foreign objects, water and contact Electrical equipment

        [7]ISO 20653-2006 Road vehicles Degrees of protection (IP-Code) Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access

        [8] ISO 12103-1-1997 Road vehicles

        ------Test dust for filter evaluation

        ------Part 1: Arizona test dust

        [9] QC/T 417.1-2001車用電線束插接器具第1部分 定義 試驗方法和一般性能要求

        [10] GB/T 10485-1989 汽車及掛車外部照明和信號裝置的基本環境試驗

        [11] JIS D0207-1994自動車部品耐塵試驗方法

        [12]GB/T 10485-2007 道路車輛外部照明和光信號裝置環境耐久性

        [13] SAE J575-2006  總寬度小于2032mm的車輛用照明裝置和部件的試驗方法和裝備 

        [14]ASTM c150-2005波特蘭(硅酸鹽)水泥的技術規范

        [15]JIS Z 8901-2006測試粉塵末和測試微粒

         

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