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汽车空调系统可靠性增长试验的冷凝水测试

汽车空调系统的可靠性直接关联车辆内饰安全与电子元件稳定,冷凝水测试作为可靠性增长试验的核心环节,通过模拟空调运行时冷凝水的生成、流动与排放全流程,验证系统防水、排水能力及材料耐湿性,是规避内饰发霉、电子短路等故障的关键验证手段。

冷凝水测试的核心目标与意义

冷凝水测试首要目标是验证“无泄漏”——空调运行时蒸发器产生的冷凝水需完全通过设计路径排出车外,不得渗透至驾驶舱。若冷凝水泄漏至内饰(如仪表台下方、座椅底部),会导致内饰件吸湿变形、发霉;若侵入电子元件(如ECU、线束),可能引发短路、故障报警甚至火灾风险。

其次是评估排水有效性:冷凝水生成量与排水量需匹配,若排水口堵塞或管道弯折,会导致冷凝水积压,反向侵蚀蒸发器密封件,加速老化。此外,测试需验证材料耐湿性——空调风道、密封胶条等长期接触冷凝水的部件,需确保无溶胀、开裂等性能退化,避免因材料失效引发二次泄漏。

试验前的准备与基准条件设定

样件需选用经功能性验证的空调总成(含蒸发器、风道、排水管道),保留原厂密封结构(如胶条、卡扣),避免装配误差干扰结果。若为试制样件,需标注差异点(如临时密封件)并在报告说明。

设备需满足精度要求:环境舱需具备温湿度闭环控制(温度±0.5℃、湿度±3%RH);冷凝水收集用高精度电子秤(精度0.1g);泄漏检测用遇水变色试纸或湿度传感器(响应≤1秒、精度±2%RH),布置于驾驶舱关键区域。

基准条件参考行业标准:通常模拟夏季高温高湿场景——环境舱30℃、80%RH,空调设为内循环、中档风速、18℃出风(符合GB/T 1236或ISO 14644-1要求);若针对热带市场,可调整至35℃、90%RH,但需在方案中明确。

试验流程的关键控制要点

预处理确保样件稳定:将空调总成置于25℃、50%RH环境24小时,消除运输应力,检查密封件是否完好,若胶条开裂需重新装配并记录。

环境模拟与冷凝水生成:环境舱调至设定温湿度并稳定30分钟,开启空调至18℃,通过热电偶监测蒸发器表面温度(需低于环境露点26℃),确保持续产生冷凝水。此阶段需运行30分钟,让冷凝水充分生成。

泄漏与排水检测:在驾驶舱内饰贴遇水变色试纸,每10分钟检查试纸颜色变化;用湿度传感器监测关键区域(如仪表台下方),若湿度≥90%且持续10分钟,判定为泄漏。同时收集排水口水量,对比理论生成量(蒸发器面积×单位时间冷凝水量),计算排水效率。

测试中的参数监控与数据有效性

蒸发器温度是核心参数:需持续低于环境露点(如30℃、80%RH时露点约26℃,蒸发器温度需控制在20-24℃),若高于露点,冷凝水生成不足,需调整空调设定温度或检查制冷剂充注量。

环境舱波动需严格控制:温度波动≤±1℃、湿度波动≤±5%RH,否则数据无效。例如,环境湿度骤降至70%RH会导致露点升高,冷凝水生成量骤减,需暂停试验待环境稳定。

关键区域湿度需实时记录:若仪表台下方湿度从50%RH升至95%RH且持续15分钟,需立即检查蒸发器密封胶条——可能是胶条老化导致冷凝水从风道连接处渗出,需标记失效点后续分析。

失效模式判定与改进方向

失效模式分三类:

一、泄漏失效(试纸变色面积≥5cm²或关键区域湿度≥90%持续10分钟)。

二、排水失效(排水效率≤85%,即实际排水量<理论生成量85%)。

三、材料失效(密封胶条溶胀体积≥5%、风道塑料件变形≥2mm)。

针对泄漏,改进密封结构:如蒸发器与风道连接处用双密封胶条(丁腈橡胶+海绵胶条),或填充硅胶密封缝隙;针对排水不足,增大排水口直径(如φ8mm改φ10mm)或优化管道坡度(5°改10°);针对材料失效,更换耐湿材料(如EPDM胶条代替天然橡胶,或风道表面喷防水涂层)。

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