汽車零部件是如何做測試的?

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       在整車開發(fā)過程中,主機廠對汽車零部件從模塊到整車進行一系列的性能測試。性能試驗包括材料試驗、模塊性能試驗、子系統(tǒng)性能試驗、整車性能試驗。以安全氣囊為例,作為安全檢查,會有很多輪的驗證。氣囊里邊涉及火藥,如果驗證不充分,會對乘客造成傷害。造成大規(guī)模召回的高田安全氣囊事件就是典型的驗證不充分的結果。

       模塊試驗分為DV試驗和PV試驗,分別為設計驗證和生產(chǎn)驗證。DV是驗證零件設計是否滿足要求,PV是驗證零件供應商的生產(chǎn)是否滿足設計要求,以及產(chǎn)線質量的穩(wěn)定性。DV包括基本性能,高低溫情況下,Margen發(fā)生器的氣囊展開的到位時間。氣袋的壓力是否符合整車安全設定的目標,確保系統(tǒng)試驗中假人的傷害值最小。發(fā)生器壓力測試等。針對成熟設計,環(huán)境耐久可以跟PV一起驗證。

       PV試驗在DV試驗基礎上增加環(huán)境模擬試驗。所用零件必須是正常生產(chǎn)線下來的模具件。環(huán)境模擬包括粉塵、溫度震動、溫濕沖擊、溫度沖擊等。在實驗室溫箱中實現(xiàn)全生命周期的老化過程。老化之后的零件進行基礎點爆,需滿足設計要求。涉及到環(huán)境耐久,屬于長周期試驗,一輪一般至少需要3個月。供應商內部的子零件測試會更加嚴格,如發(fā)生器的溫濕試驗,設計冗余要大于整車使用壽命。如果驗證不充分,如高田,導致了超過3000萬輛的召回,直接導致這么一家行業(yè)排名第二的安全系統(tǒng)供應商破產(chǎn),被浙江的均勝電子收購。 

      材料試驗包括所有材料的物性表、ELV、VOC、四項散發(fā)、表面鍍層等。一般主機廠會有自己的材料庫。新材料眼經(jīng)過嚴苛測試,合格之后進入材料庫,為再次使用免去重復測試的時間和費用。

      子系統(tǒng)試驗包括性能試驗和系統(tǒng)集成試驗。性能試驗需要氣囊跟環(huán)境件一起裝車,靜態(tài)點爆,驗證對環(huán)境件的沖擊。包括高低溫,85℃,-35℃。若塑料件被打碎,氣囊相當于炸彈,不但不能保護人,還會對人造成傷害。系統(tǒng)集成試驗是通過Buck車身安裝被動安全相關零件,進行滑臺測試。相對于整車碰撞測試可以節(jié)省時間和費用??梢蕴崆版i定被動安全的相關參數(shù),為整車試驗做鋪墊。

       整車試驗包括性能試驗和路試。性能試驗驗證車輛碰撞時對假人的保護效果。若碰撞得分過低,此時整車強度改善空間有限,最簡單的優(yōu)化方法是調節(jié)氣囊參數(shù)。通過氣囊剛度調整來實現(xiàn)假人傷害值的降低。根據(jù)整車試驗結果,氣囊參數(shù)進行調整鎖定之后,需從新進行DV/PV、子系統(tǒng)的驗證。所以一套試驗至少要做兩輪。越是要求高的主機廠,整車開發(fā)周期越長,中間需要大量的驗證優(yōu)化改進。一般車輛的生命周期是5年,很多高端主機廠在全新車型上市的時候,下一代車型的架構件已經(jīng)開始定點了。架構件是長周期,對整車性能有底層影響的零件。

       整車路試,MB匹配,Crest試驗等驗證外觀、NVH性能、耐久等。如今對NVH的要求越來越高,NVH也是大多數(shù)主機廠的痛點之一。路試會進行各種工況,除了跑道壞路,還要上高原,下盆地,冬天去黑河,夏天去海南。所以主機廠的試驗條件肯定比大家平時用車條件苛刻n倍。

      目前由于CAE技術的進步。仿真分析同步上零件試驗中。如早起的強度仿真,中期的氣袋點爆模擬,后期的整車約束系統(tǒng)仿真等。仿真可以指導零件性能的優(yōu)化方向,提前鎖定參數(shù)。針對較小改動,不用進行整車測試,而是用仿真來判斷風險大小,再確定是否有必要進行試驗。目前是仿真與試驗結合,保證結果可靠的基礎上最大限度的減少試驗次數(shù)。