Perché una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici è essenziale per testare sensori e centraline elettroniche dei veicoli elettrici

Astratto

Con il rapido sviluppo dei veicoli elettrici a nuova energia, i sensori di bordo e le centraline elettroniche (ECU), in quanto componenti fondamentali per la percezione e il controllo del veicolo, sono in gran parte posizionati in punti vulnerabili all'esposizione all'acqua, come telaio, passaruota e vani motore. Devono resistere a complesse condizioni operative, tra cui lavaggi ad alta pressione, spruzzi ad alta temperatura e schizzi di pioggia e neve. Una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici può riprodurre in laboratorio le condizioni estreme di esposizione all'acqua riscontrate nel funzionamento reale del veicolo e valutare quantitativamente la capacità delle strutture di tenuta dell'involucro di resistere all'intrusione di flussi d'acqua ad alta temperatura e alta pressione. LISUN JL-9K1L Questo documento, intitolato "Camera di prova a getto d'acqua ad alta temperatura e alta pressione per componenti automobilistici", analizza il ruolo della camera di prova impermeabile per componenti automobilistici nella verifica dell'affidabilità di sensori e centraline elettroniche per veicoli elettrici, illustra il significato pratico delle condizioni di prova IPX6K e IPX9K per i componenti elettronici automobilistici, introduce le caratteristiche tecniche, gli standard applicabili e gli scenari di applicazione pratica dell'apparecchiatura e fornisce riferimenti per la costruzione di laboratori e la verifica dell'affidabilità dei prodotti da parte di produttori di veicoli, fornitori di componenti e istituti di prova di terze parti. 

Introduzione

Il livello di intelligenza dei veicoli elettrici continua ad aumentare, così come la quantità di sensori e centraline elettroniche (ECU) presenti a bordo. Questi componenti elettronici di precisione sono direttamente correlati a funzioni chiave come l'erogazione di potenza, il controllo della frenata e la percezione dell'ambiente circostante. Molti dispositivi elettronici di bordo sono installati all'esterno della carrozzeria o all'interno dell'abitacolo. Durante l'utilizzo quotidiano, questi dispositivi sono esposti a situazioni quali lavaggi ad alta pressione, schizzi di fango e acqua stradale e lavaggi ad alta temperatura durante la manutenzione. In presenza di difetti nella struttura di tenuta dell'involucro, l'infiltrazione di acqua ad alta temperatura e pressione all'interno dei componenti può causare corrosione dei circuiti stampati, deriva del segnale, cortocircuiti e altri guasti. Nei casi più gravi, ciò può innescare direttamente malfunzionamenti dell'intero veicolo e comportare potenziali rischi per la sicurezza di guida.

I normali test di pioggia e gocciolamento possono simulare solo ambienti con acqua piovana a temperatura ambiente e non sono in grado di replicare l'effetto d'impatto del flusso d'acqua ad alta temperatura e alta pressione durante il lavaggio e la manutenzione dell'auto. Una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici è stata sviluppata appositamente per condizioni di prova di impermeabilità pressurizzata di livello automobilistico. LISUN JL-9K1L Camera di prova a getto d'acqua ad alta temperatura e alta pressione, nota anche come camera di prova impermeabile ad alta temperatura e alta pressione, può simulare ambienti di spruzzo ad alta temperatura e alta pressione per effettuare ispezioni e verifiche rigorose sulle prestazioni di protezione impermeabile dell'involucro di vari prodotti. JL-9K1L La camera di prova impermeabile ad alta temperatura e alta pressione controlla con precisione la pressione di spruzzo, la temperatura dell'acqua, l'angolo del getto e la durata del test per ripristinare lo stato di esposizione all'acqua dei prodotti in condizioni operative speciali e valuta l'impatto del flusso d'acqua ad alta temperatura e alta pressione sulle strutture di tenuta, sui materiali superficiali e sui componenti interni del prodotto. Grazie a un dispositivo di regolazione dell'ugello multifunzione e a un funzionamento stabile del piatto rotante, si ottiene una copertura d'acqua uniforme sui campioni di prova. Può completare test di impermeabilità di grado IPX6K e IPX9K e fornire condizioni di prova affidabili per il miglioramento della ricerca e sviluppo del prodotto e per il controllo qualità. L'apparecchiatura è conforme agli standard nazionali e internazionali di protezione elettronica automobilistica, tra cui GB/T 4208-2017, ISO 20653, IEC 60529 e DIN 40050-9, soddisfacendo i requisiti di test di conformità di sensori di bordo, centraline elettroniche, connettori e altri componenti.

JL-9K1L Camera di prova impermeabile a getto ad alta temperatura

Rischi effettivi di esposizione all'acqua per i sensori e le centraline elettroniche dei veicoli elettrici.

I sensori di bordo includono sensori radar, sensori di temperatura, sensori di pressione, gruppi di percezione delle immagini e altro ancora. Le centraline elettroniche (ECU) comprendono sistemi di gestione della batteria, unità di controllo del veicolo, moduli di controllo della carrozzeria e altre parti. Le giunture degli involucri, le porte dei connettori e le posizioni delle valvole di sfiato dei componenti sono punti ad alto rischio di infiltrazioni d'acqua. Durante il lavaggio ad alta pressione dell'auto, l'acqua calda con una pressione da 8 MPa a 10 MPa impatta sugli involucri dei componenti da diverse angolazioni. L'alta temperatura provoca la deformazione termica delle guarnizioni in gomma e il flusso d'acqua ad alta pressione penetra nell'alloggiamento attraverso minuscole fessure. A differenza degli ambienti con acqua piovana a temperatura ambiente, l'acqua ad alta temperatura invade più facilmente le microfessure di tenuta e accelera la corrosione dei pin metallici interni e dei circuiti stampati. Molti componenti possono superare con successo i test IPX4 e IPX6 a temperatura normale, ma si verificano infiltrazioni d'acqua e condensa interna dopo i test di spruzzo ad alta pressione e alta temperatura IPX6K e IPX9K.

La maggior parte di questi difetti dovuti all'infiltrazione d'acqua non si manifesta completamente subito dopo il test, ma si sviluppa gradualmente durante il funzionamento prolungato del veicolo, rappresentando potenziali modalità di guasto. Se la verifica dei gradi di protezione IPX6K e IPX9K non viene eseguita con una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici nella fase di ricerca e sviluppo e ci si limita a test su strada, è difficile riprodurre le condizioni operative estreme di lavaggio con acqua calda ad alta pressione. I difetti persisteranno anche dopo l'assemblaggio di massa dei veicoli, causando guasti su larga scala in fase successiva e aumentando i costi di richiamo e manutenzione per le case automobilistiche. Secondo la norma ISO 20653 relativa ai gradi di protezione (codice IP) per le apparecchiature elettriche ed elettroniche dei veicoli stradali, i componenti elettronici di bordo disposti in aree soggette a lavaggio devono superare test di grado IPX6K o IPX9K per verificare l'affidabilità delle strutture di tenuta sotto l'impatto di un flusso d'acqua ad alta temperatura e alta pressione.

Tecnologia di base e configurazione di LISUN JL-9K1L Camera di prova impermeabile per componenti automobilistici

In qualità di camera di prova impermeabile dedicata ai componenti automobilistici, JL-9K1L Adotta acciaio inossidabile di alta qualità sia per la camera interna che per quella esterna dell'intera macchina, resistendo alla ruggine anche in caso di lavaggio prolungato con acqua calda ad alta temperatura. L'apparecchiatura è dotata di 4 set di ugelli conformi alle specifiche standard IEC 60529. L'angolo di spruzzo supporta quattro impostazioni a 0°, 30°, 60° e 90°. Il dispositivo di regolazione multifunzione degli ugelli garantisce che i 4 ugelli e il campione da testare si trovino sulla stessa traiettoria ad arco circolare e che l'angolo del getto rimanga stabile durante la regolazione della distanza di spruzzo. L'apparecchiatura è dotata di flussimetri elettronici resistenti alle alte temperature per controllare stabilmente il flusso di spruzzo a 14-16 l/min, mantenere la pressione di spruzzo a 8-10 MPa e la temperatura massima dell'acqua all'interno della camera può raggiungere 80±5℃. Dispone inoltre di meccanismi di protezione contro il sovraccarico termico e il trabocco dell'acqua. Sono disponibili due specifiche di piattaforme girevoli con φ400mm e φ200mm, e la velocità di rotazione è regolabile da 1 a 5 giri/min con conversione di frequenza. I campioni ruotano uniformemente con la piattaforma girevole per garantire che tutte le superfici esterne dei campioni ricevano l'impatto dell'acqua ad alta temperatura e alta pressione. Nel frattempo, l'apparecchiatura è dotata di un sistema di calibrazione della forza per verificare la forza d'impatto del getto dell'ugello e garantire che le condizioni di prova soddisfino le clausole standard. La tabella seguente elenca i principali parametri comparativi di JL-9K1L e altri modelli della stessa serie:

Applicazione di una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici nel controllo qualità completo di sensori e centraline elettroniche.

Nella fase di ricerca e sviluppo e progettazione del prodotto, gli ingegneri utilizzano la camera di prova impermeabile per componenti automobilistici per condurre test IPX6K e IPX9K al fine di selezionare le strutture di contenimento, gli anelli di tenuta e gli schemi di tenuta dei connettori. Qualora si verifichino infiltrazioni d'acqua o condensa dopo i test, è possibile individuare i punti di tenuta deboli e procedere a un'ottimizzazione iterativa delle strutture di contenimento, della durezza della gomma di tenuta e della coppia di serraggio dell'assemblaggio, in modo da risolvere i difetti di tenuta già nella fase di sviluppo del campione e ridurre i costi di modifica degli stampi in fasi successive. Alcuni laboratori eseguono test di confronto dei guasti per confrontare le prestazioni dei componenti di diversi fornitori in condizioni identiche di spruzzatura ad alta temperatura e alta pressione, fornendo dati di prova oggettivi per la selezione dei componenti.

Nell'ispezione dei componenti in entrata e nell'ispezione della consegna del prodotto finito, la camera di prova impermeabile per componenti automobilistici viene utilizzata per la verifica dell'affidabilità del campionamento dei lotti al fine di monitorare le fluttuazioni nei processi di produzione e assemblaggio. Problemi di processo come anelli di tenuta assemblati in modo errato e coppia di serraggio delle viti dell'alloggiamento insufficiente ridurranno le prestazioni di protezione dello stesso lotto di prodotti. I test di campionamento con spruzzi ad alta temperatura e alta pressione possono intercettare i lotti con processi anomali e impedire che componenti non qualificati vengano immessi nelle fasi di assemblaggio dei veicoli. Per gli istituti di prova di terze parti, la camera di prova impermeabile per componenti automobilistici come JL-9K1L È la base hardware per eseguire i test di certificazione IPX6K e IPX9K. I risultati dei test generati dall'apparecchiatura possono essere utilizzati per completare i report di conformità dei componenti e soddisfare i requisiti di revisione dell'accesso degli OEM. I campioni possono anche essere alimentati durante i test per simulare l'effettivo stato di funzionamento sotto tensione delle centraline e dei sensori e osservare se si verificano anomalie di segnale, interruzioni di comunicazione o altri guasti sotto tensione durante l'impatto del flusso d'acqua, che è più vicino alle reali condizioni operative del veicolo.

Punti chiave per la selezione e il funzionamento

Quando le aziende selezionano una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici, non dovrebbero concentrarsi solo su singoli parametri come pressione e temperatura dell'acqua, ma valutare in modo completo se l'apparecchiatura soddisfa tutte le clausole standard. In primo luogo, le specifiche degli ugelli, la distribuzione angolare e la distanza del getto devono essere rigorosamente conformi agli standard IEC 60529 e ISO 20653. Deviazioni nelle dimensioni geometriche degli ugelli modificheranno direttamente l'effetto dell'impatto dell'acqua e porteranno a risultati di prova distorti. In secondo luogo, l'apparecchiatura deve essere dotata di un sistema di calibrazione della forza per la verifica periodica della forza d'impatto del getto, garantendo la tracciabilità delle condizioni di prova e soddisfacendo i requisiti degli audit di sistema di laboratorio come CNAS. Anche la stabilità della rotazione del piatto girevole è importante; una rotazione uniforme dei campioni può garantire un impatto uniforme dell'acqua su tutte le superfici dei componenti. Occorre inoltre prestare attenzione alle configurazioni di protezione di sicurezza. La protezione da sovraccarico di temperatura dell'acqua, la protezione da trabocco dell'acqua, la protezione da dispersione elettrica e la protezione da mancanza d'acqua garantiscono un funzionamento stabile a lungo termine dell'apparecchiatura.

Se i laboratori devono eseguire test IPX4K e IPX6K oltre a IPX9K, modelli compositi come JL-4K6K9K1L-R400 e JL-56K9K1L È possibile selezionare un unico set di apparecchiature che copra diversi gradi di impermeabilità in pressione e riduca i costi di approvvigionamento di più dispositivi. A livello operativo di prova, gli operatori devono attenersi scrupolosamente alla durata dello spruzzo per ogni angolo specificato nelle norme. Al termine del test, oltre a verificare l'eventuale presenza di infiltrazioni d'acqua o accumulo di acqua all'interno dell'involucro, è necessario completare i test delle prestazioni elettriche, tra cui la resistenza di isolamento, la funzionalità di comunicazione e i segnali di uscita dei sensori. Non è consentito giudicare il campione conforme basandosi esclusivamente sull'ispezione visiva dell'assenza di perdite d'acqua sull'involucro.

Conclusione

I sensori e le centraline elettroniche dei veicoli elettrici sono componenti elettronici fondamentali per la sicurezza del veicolo e l'affidabilità della loro protezione di tenuta è direttamente correlata alle prestazioni complessive di sicurezza del veicolo. I normali test di pioggia a temperatura ambiente non possono simulare le rigorose condizioni di lavoro tipiche dei veicoli, come il lavaggio con acqua calda ad alta pressione, pertanto una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici diventa un hardware indispensabile per la verifica dell'affidabilità in laboratorio. Come una matura camera di prova impermeabile per componenti automobilistici, LISUN JL-9K1L Camera di prova a getto d'acqua ad alta temperatura e alta pressione È in grado di riprodurre con precisione le condizioni di spruzzatura ad alta temperatura e alta pressione IPX6K e IPX9K, in piena conformità con gli standard di protezione dei veicoli nazionali e internazionali, tra cui GB/T 4208-2017, ISO 20653 e IEC 60529. Grazie a una camera di prova impermeabile per componenti automobilistici, le aziende possono effettuare la verifica dell'affidabilità dell'impermeabilità dei componenti in tutte le fasi, dalla ricerca e sviluppo al controllo qualità in entrata e alla consegna del prodotto finito, identificare in anticipo potenziali difetti di tenuta dell'involucro e processi di assemblaggio, evitare guasti dovuti all'ingresso di acqua dopo l'assemblaggio dei componenti sui veicoli, ridurre i rischi post-vendita dell'intero veicolo e garantire un funzionamento stabile e affidabile dei sensori e delle centraline elettroniche dei veicoli elettrici in condizioni complesse di esposizione all'acqua.