機(jī)動(dòng)車(chē)零部件防水試驗(yàn)及IPX1~IPX9K防水試驗(yàn)箱選型

機(jī)動(dòng)車(chē)零部件防水試驗(yàn)及IPX1~IPX9K防水試驗(yàn)箱選型

 



 

 

機(jī)動(dòng)車(chē)零部件產(chǎn)品通過(guò)防水試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性能，本文簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)動(dòng)車(chē) 零部件產(chǎn)品IP防水等級(jí)試驗(yàn)的基本要求，在此基礎(chǔ)上對(duì)防水試驗(yàn)設(shè)備選型方面做出了一點(diǎn)探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車(chē)零部件；防水試驗(yàn)

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

Keywords: vehicle part; IP code protection test against water

 

1 前言

汽車(chē)、摩托車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)零部件產(chǎn)品試驗(yàn)中IP （International Protection）防護(hù)等級(jí)試驗(yàn)是考察這些產(chǎn)品可靠性能力的重要一環(huán)，IP防水試驗(yàn)為整車(chē)以及零部件產(chǎn)品密封性提供可靠性依據(jù)。分析國(guó)內(nèi)外的機(jī)動(dòng)車(chē)零部件標(biāo)準(zhǔn)有助于熟悉各種標(biāo)準(zhǔn)的差異，從而可以為防水試驗(yàn)設(shè)備選型提供有益的幫助。

 

2 機(jī)動(dòng)車(chē)零部件產(chǎn)品防水試驗(yàn)要求

 

2.1 汽車(chē)電氣設(shè)備產(chǎn)品的防水試驗(yàn)要求  

 

ISO16750系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)道路用車(chē)輛電氣及電子設(shè)備的防水試驗(yàn)要求，2003年版本引用的是德國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)DIN 40050-9的條款，2006年版更換為引用ISO20653標(biāo)準(zhǔn)的要求。其中zui嚴(yán)酷的是IPX9K（適用于所有車(chē)輛類(lèi)型除乘客室的其他所有零部件防水試驗(yàn)）：80℃高壓（8000kPa~10000kPa）熱水以14~16L/mim的流量4個(gè)位置各噴30S。

國(guó)內(nèi)汽車(chē)電線束插接器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“QC_T 417-2001 車(chē)用電線束插接器”中高壓水噴霧試驗(yàn)就是引用此IPX9K試驗(yàn)要求而成。

 



 

ISO 16750標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)零部件不同車(chē)輛類(lèi)型以及安裝點(diǎn)位置分類(lèi)，對(duì)應(yīng)的IP防水代碼如下：

1，對(duì)于私人用車(chē)：

    1）安裝在乘客區(qū)域的零部件無(wú)特別暴露，適用IPX0級(jí)防水等級(jí)即無(wú)防護(hù)；

    2）發(fā)動(dòng)機(jī)艙護(hù)罩底部的樣品無(wú)濺水或者噴水暴露，僅僅有微小的雨點(diǎn)滴在非關(guān)鍵點(diǎn)上，招待絨防水等級(jí)；

    3）應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)艙底部開(kāi)口的防護(hù)區(qū)域和暴區(qū)域的部件由于分別間接和直接暴露在濺水、噴水中要分別按IPX4和IPX4K來(lái)試驗(yàn)； 

    4）而裝配在外部區(qū)域的零件直接暴露在濺水、噴水中也適用IPX4K防水等級(jí)。

 

2，對(duì)于商用卡車(chē)、公共汽車(chē)、拖車(chē)和各種特種車(chē)輛對(duì)應(yīng)安裝在上述5種位置的零部件防水等級(jí)分別為：IPX0；IPX4；IPX4K；IPX6；IPX6K。

 

3，對(duì)于拖拉機(jī)及其拖車(chē)上的零部件，使用在有封閉駕駛室的儀表臺(tái)上的零部件樣品無(wú)特別暴露，適用IPX0等級(jí)；而對(duì)應(yīng)使用在無(wú)封閉駕駛室依表板上的零件由于直接暴露在雨水中需要執(zhí)行IPX3等級(jí)；直接暴露在濺水、噴水中的除儀表板以外其他非封區(qū)哉的零部件的防水等級(jí)為IPX4K。

 

4，對(duì)于摩托車(chē)產(chǎn)品，安裝在保護(hù)區(qū)域的零部件暴露在雨水中轉(zhuǎn)向之后間接暴露在濺水、噴水中，需要按IPX3等級(jí)試驗(yàn)；安裝在手把、依表板以及車(chē)架上比較低的位置的零部件直接暴露在濺水、噴水（高速雨水）中。要按IPX4K執(zhí)行。

 

 5，對(duì)于特殊用途車(chē)輛安裝在底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)和車(chē)身較低的部分的配件會(huì)碰到水中行駛時(shí)的水壓，可以在IPX6強(qiáng)烈噴水試驗(yàn)（噴嘴的噴水口內(nèi)徑為12.5，試驗(yàn)樣品至噴水口相距為2.5~3m，水流量為100L/min，噴水3分鐘），IPX7短時(shí)浸水試驗(yàn)（樣品底部到水面的距離至少為1m。試樣頂部到水面距離至少為0.15m，浸水30分鐘）或者IPX8持續(xù)浸水試驗(yàn)（客戶(hù)協(xié)商，嚴(yán)格程度應(yīng)比IPX7高）中任選一種測(cè)試。

 

IPX9K上面已有描述。

綜合來(lái)看，IPX0~IPX8的試驗(yàn)要求與家用電器方面的IEC 60529-2013標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 4208-2017標(biāo)準(zhǔn)*等同。IPX4K、IPX6K以及IPX9K屬于機(jī)動(dòng)車(chē)行業(yè)*。

 



 

2.2 汽車(chē)燈具產(chǎn)品防水試驗(yàn)要求

1989年的汽車(chē)燈具環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求各種類(lèi)型汽車(chē)燈防水試驗(yàn)（封閉式燈除外）均應(yīng)經(jīng)受以下試驗(yàn)：

離樣品固定轉(zhuǎn)臺(tái)400mm處的直管上布有間距為12.5mm的40個(gè)直徑為1.2mm的噴頭，試驗(yàn)時(shí)直噴水管繞45°軸線方向以23RPM速度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臺(tái)以17RPM速度旋轉(zhuǎn)，葉25.4L/min的流量98KPa水壓總共噴淋試驗(yàn)樣品30min。此要求與日本JIS D0203標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)汽車(chē)零部件的防水要求S1大休等同。^[10][11]

將要在2007年12月1日開(kāi)始實(shí)施的新版GB10485-2007標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車(chē)外部照明燈具防水試驗(yàn)的要求有兩種方式：

其中一種為試驗(yàn)箱內(nèi)噴水彎管以60°/s的速度在樣品兩側(cè)掃掠，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速按1~3RPM進(jìn)行2個(gè)循環(huán)試驗(yàn)共10min。每個(gè)噴水孔水流量為0.6L/min，水壓400KPa。這也是德是標(biāo)準(zhǔn)DIN40050-9中IPX4K的要求。^[12]

另外一種防水試驗(yàn)方法采用了美國(guó)SAE標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)汽車(chē)燈具IP防水試驗(yàn)的規(guī)定：兩個(gè)錐形噴頭與旋轉(zhuǎn)平面（轉(zhuǎn)速為4.0RPM）的法線成45度角，降水速率2.5mm/min，持續(xù)噴水12小時(shí)。^[13]

 

2.3 汽車(chē)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)防水試驗(yàn)的要求

一般來(lái)說(shuō)大汽車(chē)公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格于標(biāo)準(zhǔn)，不過(guò)具體到防水試驗(yàn)上，基本上在本國(guó)汽車(chē)待業(yè)或者ISO標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)。

德國(guó)大眾汽車(chē)公司對(duì)汽車(chē)電器電子產(chǎn)品的通用試驗(yàn)要求中對(duì)防水試驗(yàn)的要求就是引用自德DIN40050-9標(biāo)準(zhǔn)中的IPX9K的基本要求，不過(guò)對(duì)測(cè)試水溫調(diào)整為10℃，噴水位置改為40度角，測(cè)試樣品預(yù)處理達(dá)到一定的高溫值來(lái)測(cè)。

美國(guó)通用汽車(chē)公司則引用ISO 20653標(biāo)準(zhǔn)的IP防水等級(jí)。

法國(guó)標(biāo)志公司對(duì)汽車(chē)燈具的環(huán)境試驗(yàn)要求中引用 了DIN40050-9中的IPX4K的要求，不過(guò)把擺管旋轉(zhuǎn)角度改為360度，測(cè)試時(shí)間在4bar水壓下也相應(yīng)加長(zhǎng)到1個(gè)小時(shí)，1bar水壓下修改為通電1小時(shí)斷電2小時(shí)共進(jìn)行8個(gè)循環(huán)試驗(yàn)。

日系汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)基本采用JIS D 0203的測(cè)試方法，其分類(lèi)（表1）和具體要求如下：

表1 JISD0203標(biāo)準(zhǔn)防水試驗(yàn)等級(jí)

試驗(yàn)種類(lèi)	符號(hào)	試驗(yàn)?zāi)康?/span>
濕氣試驗(yàn)	M1	調(diào)查部件對(duì)于濕氣的功能
	M2	調(diào)查部件在高溫、潮濕環(huán)境中的功能
散水試驗(yàn)	R1	調(diào)查接觸水滴的部件的功能
	R2	調(diào)查間接地遭受風(fēng)雨或水花的部件的功能
噴水試驗(yàn)	S1	調(diào)查直接遭受風(fēng)雨或水花的部件的功能
	S2	調(diào)查部件在強(qiáng)烈的淋水狀態(tài)中的功能
浸水試驗(yàn)	D1	調(diào)查臨時(shí)性浸水部件的功能
	D2	調(diào)查經(jīng)常浸水部件或要求*防水部件的功能
	D3	調(diào)查特殊用途防水部件的功能

 



 

M1類(lèi)測(cè)試使用溫度為32℃的水按1.5RPM的轉(zhuǎn)速讓試樣在水平軸周?chē)D(zhuǎn)，試驗(yàn)共進(jìn)行8小時(shí)。

M2類(lèi)測(cè)試使用溫度為60℃的水進(jìn)行1小時(shí)測(cè)試。

R1類(lèi)測(cè)試使用常溫水在0.01MPa的水壓下以1.9L//min的流量測(cè)試10min。

R2類(lèi)測(cè)試使用常溫水在0.03MPa的水壓下以3.2L//min的流量測(cè)試10min。

S1和S2類(lèi)測(cè)試直管上布置40個(gè)直徑為1.2mm的噴頭，分別以0.1MPa和0.3MPa的水壓，24.5L/min和39.2L/min的流量進(jìn)行30min和1h的噴淋。

D1、D2和D3浸水試驗(yàn)區(qū)別在于水溫、浸水時(shí)間和樣品浸入位置不同：D1類(lèi)使用常溫水浸到樣品上表面5min（水溫要比試樣溫度低10℃以上）；D2類(lèi)使用30℃水浸到樣品上表面以上100mm處保持10min；D3類(lèi)使用50℃水浸到樣品上表面以上100mm處保持10min。

      

3 機(jī)動(dòng)車(chē)零部件產(chǎn)品防水試驗(yàn)設(shè)備選型要求

綜合國(guó)內(nèi)汽車(chē)零部件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求，可以選擇單一功能的試驗(yàn)箱或者集幾種功能于一體的綜合試驗(yàn)裝置。在一臺(tái)箱式綜合試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)要考慮以下問(wèn)題：

GB/T 10485-1989和日本JIS D0203標(biāo)準(zhǔn)中R1，R2，S1，S2測(cè)試要求合并做成一套?？刂品矫鎳?yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求就可滿足需要；

 

SAE J575標(biāo)準(zhǔn)中要求的2個(gè)45°噴頭在考試試驗(yàn)箱空間的基礎(chǔ)上安裝在箱內(nèi)頂面處;

IPX9K測(cè)試裝置可拆卸,裝在上述擺管正下方.需要增加加熱裝置\溫度控制裝置和高壓調(diào)節(jié)裝置以實(shí)現(xiàn)85℃熱水和8000到10000KPa水壓.也需要根據(jù)實(shí)際用水量來(lái)合理計(jì)算儲(chǔ)水罐的容積大小。

由于許多樣品測(cè)試均要通電進(jìn)行，各種安全防護(hù)措施顯得尤為重要。設(shè)備要滿足水壓、流量可調(diào)；轉(zhuǎn)臺(tái)速度、高度可調(diào)；水溫、時(shí)間可控；通、斷電方便轉(zhuǎn)換。這樣一臺(tái)綜合防水試驗(yàn)裝置技術(shù)含量較高，與單一功能設(shè)備相比總體上節(jié)約成本。

 

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越重視IP防水試驗(yàn)對(duì)質(zhì)量控制方面的作用，零部件廠給各大整車(chē)廠配套相關(guān)產(chǎn)品必須要滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求，世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)日益化采購(gòu)，我國(guó)汽車(chē)零配件產(chǎn)業(yè)要跟上競(jìng)爭(zhēng)的步伐，就必須要忠實(shí)做好自己的產(chǎn)品，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就按各種相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好驗(yàn)證工作，通過(guò)IP防水試驗(yàn)以及其他相關(guān)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題馬上解決，企業(yè)才能立于不敗之地。

 

參考文獻(xiàn)：

[1]QC/T 413-2002汽車(chē)電氣設(shè)備基本技術(shù)條件

[2]GB/T 4942.1-2001旋轉(zhuǎn)電機(jī)外殼防護(hù)等級(jí)

[3]GB/T 4942.2-1993低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)

[4]ISO 16750.1-2006道路車(chē)輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn) 第1部分:一般規(guī)定

[5]DIN 40050-9:1993 道路車(chē)輛IP防護(hù)等級(jí) 防外來(lái)物、防水和防接觸電器裝備

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

[7] QC/T 417.1-2001車(chē)用電線束插接器具第1部分 定義 試驗(yàn)方法和一般性能要求

[8] IEC 60529-2001 外殼防護(hù)等級(jí)(IPCODE)

[9] GB 4208-1993外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)

[10] GB/T 10485-1989 汽車(chē)及掛車(chē)外部照明和信號(hào)裝置的基本環(huán)境試驗(yàn)

[11] JIS D 0203-1994 汽車(chē)部件的耐濕及耐水試驗(yàn)方法

[12] GB/T 10485-2007 道路車(chē)輛外部照明和光信號(hào)裝置環(huán)境耐久性

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