电器研发试验验证探索

电器研发试验验证探索

作者:杨纯森 单位:辽宁省高速公路管理局营口管理处

国内外电磁兼容试验的应用现状。按照国外准入法规的规定,出口车辆必须进行电磁兼容测试,多数发达国家对进口车辆制定了电磁兼容方面的法规,如果车辆达不到法规要求就不允许销售,所以整车厂会对出口车辆进行电磁兼容方面的测试。而国内销售的车辆,因对整车电磁兼容方面的要求不太严格,所以整车厂不会投入大量资金投建EMC试验室或外委试验。但随着人们生活水平的不断提高,对车辆的性能要求会越来越高,对环境污染问题会越来越重视,再加上很多车辆确实是因电磁污染问题而导致车辆故障增多的,所以关乎人们生命安全及身体健康的车辆EMC试验必定会提到议事日程,国家也会陆续颁布一些强制标准及法规,使国内销售的车辆和出口车辆一样必须通过EMC试验。

电磁兼容试验的分类。EMC试验分为零部件EMC试验和整车EMC试验。零部件EMC试验包括发电机、鼓风机、刮水电动机等各种电机的电磁干扰试验;点火系统、燃油喷射系统、车载娱乐系统以及发动机ECU等各电子控制模块的电磁干扰试验;组合仪表、ECU、TCU、各种电子控制模块以及信号线等的电磁抗扰性测试。因为测试中经常发现零部件都通过了EMC试验,但由于整车设计方面的缺陷,如零部件布置不合理、线束设计及布局不合理、线束搭铁点选择不合理等情况,照样会引起电磁兼容问题,所以整车也必须进行EMC测试。

性能及耐久性试验

(一)性能及耐久性试验的重要性。在市场竞争如此激烈的今天,品质即是产品的生命,物美价廉是用户的首选,而占据汽车成本30%~40%甚至更多的汽车电器的品质将直接影响汽车的性能。因整车上电器零部件数量繁多,各零部件商的研发及试验能力参差不齐,整车厂对其要求或控制不严等原因,造成用户刚买的新车开不到几千公里甚至几百公里,就出现这样那样的问题,如开关失效、按键失灵、电动玻璃升降困难、刮水器刮刷不畅或刮不干净等。据统计,汽车电器故障占整车故障的60%左右。因大部分汽车电器零部件故障不至于引起车辆及人身安全,如车门、车窗、坐椅等对驾乘安全不是很重要,所以有的厂商就不重视这些汽车电器的品质和试验。

(二)零部件耐久试验统计。例如,对某一阶段电器零部件的验证试验统计,其结果如下:首次验证试验不合格率高达83%,后经反复整改,才达到了标准及设计要求。可想而知,如果不是试验,合格率仅占17%的零部件装在车上会是什么后果!一是增加售后服务负担,二是对品牌造成极大影响。所以说,汽车电器件的性能及耐久试验是非常重要和必要的。

环境试验

(一)耐高低温环境试验。高低温环境试验有高温试验、低温试验、冷热冲击试验和湿热交变试验等,相应的国标为GB2423.1、GB2423.2、GB2423.3、GB2423.22、GB2423.34等,是检验产品对各种环境应力的适应性。通常,用人工模拟方法对试验样品施加一定的应力,考核产品能否长期承受这样大的应力水平而结构不致发生损坏,且电气性能、机械性能不会有失效现象。环境试验中,温度、湿度应力会造成电器零部件中电子元器件,如集成电路、晶体管等内部短路、断裂、绝缘性变差,再加上电路本身工作发出的热量,如果设计不当或选材不合适,就会造成元器件烧损,功能失效。另外,元器件的包封材料,如塑料、树脂等,也会因高温、高湿应力造成绝缘强度降低、外观脆化、扭曲、变形,进而引起元器件失效。

(二)耐振动试验。同样,振动应力也会使元器件,插接件,紧固件断裂、脱落、接触不良。因车辆的工作环境是在崎岖颠簸的路面上,车上的电器零部件与线束之间通过无数个插接件连接,如果这些零部件或插接件中任何一个出现接触不良、松脱等异常,都将导致功能失效,甚至发生交通事故,所以电器零部件的振动试验是绝不可少的。汽车电器所依据的振动试验标准是GB2423.10,振动试验的严酷等级由3个参数共同确定:频率范围、振动幅值和振动持续时间。3个参数的选择由样品的安装位置和工作状态决定,频率范围一般在10~500Hz之间。振动分扫频和定频,扫频试验一般是产品需经受X、Y、Z3个方向的振动试验。为了更真实地反映电子电器零部件及汽车电器系统在实际使用中对温、湿度及振动复合环境变化的适应性,目前较多用三综合试验箱,即综合温度、湿度、振动三功能的试验箱,对试样提供温、湿度变化环境,同时将振动应力按规定的周期施加到样品上,以便考核产品的适应性,尽早暴露产品的缺陷和瑕疵,为整改提供支持。

结语

随着人们生活水平和生活品质的不断提高,对汽车的可靠性、安全性和舒适性的要求也越来越高。要想制造品质优良的汽车,仅有零部件的加工和装配是不够的,每个零部件是否能够满足实际使用要求,每个系统是否匹配良好,整车在各种环境下是否能长期稳定工作,都需要在出厂前进行复杂的测试。只有经历零部件的寿命与可靠性测试、车辆在各种环境条件下的功能可靠性测试等,才能提高车辆的品质,才能减少或消除召回的风险。