曾文波，駱立良，文云雄，張曉東,3

（1.廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，廣州 510640； 2.廣州電器科學研究院有限公司海南熱帶環(huán)境分公司，瓊海 571400； 3.中國電器科學研究院股份有限公司，廣州 510663）

引言

耐候性是汽車重要質(zhì)量特性[1]，與汽車外觀、使用性能、車內(nèi)空氣質(zhì)量甚至安全性能等息息相關(guān)，是汽車長期使用質(zhì)量的重要體現(xiàn)。歐美日等發(fā)達國家汽車企業(yè)均非常重視汽車耐候性質(zhì)量控制[2]，建立了全球典型氣候環(huán)境整車大氣暴露試驗與整車實驗室模擬加速試驗互為補充的汽車耐候性試驗技術(shù)體系，并將整車耐候性試驗納入到汽車正向開發(fā)流程當中，成為汽車質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，如德國大眾汽車公司在VW 50185標準中規(guī)定，未通過耐候性試驗要求的汽車不得上市銷售。

《汽車整車大氣暴露試驗評價方法》標準發(fā)布實施前，國內(nèi)汽車行業(yè)缺乏統(tǒng)一的汽車耐候性評價方法及規(guī)則，導(dǎo)致各個企業(yè)的評價結(jié)果不統(tǒng)一，相互之間的評價結(jié)果無法直接比較、借鑒?！镀囌嚧髿獗┞对囼炘u價方法》標準，填補了國內(nèi)該領(lǐng)域標準空白，實現(xiàn)全行業(yè)汽車產(chǎn)品在同一評價基準下的質(zhì)量比較。為此，本文通過對該標準核心內(nèi)容的解讀，并應(yīng)用該評價方法評價整車耐候性，以應(yīng)用實例指導(dǎo)標準在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用。

1 評價方法標準解讀

1.1 耐候性失效品質(zhì)維度

T/CSAE 105-2019汽車整車大氣暴露試驗評價方法[3]標準中，將整車耐候性品質(zhì)分解為感官品質(zhì)、功能品質(zhì)、安全品質(zhì)三個維度。

感官品質(zhì)——指汽車駕乘人員視覺、觸覺、嗅覺、聽覺等感覺器官能夠直接感受到的品質(zhì)，如車輛外觀、氣味等。感官品質(zhì)是汽車整車大氣暴露試驗產(chǎn)生問題最多的品質(zhì)分類，一般不影響正常使用，但該類品質(zhì)劣化容易引起用戶抱怨。

功能品質(zhì)——指汽車機械或電器功能正常發(fā)揮作用的能力狀況。電子電器功能同樣受長期環(huán)境作用影響，導(dǎo)致性能出現(xiàn)下降，一般不影響整車使用安全。然而電子電器功能的劣化會影響消費者的使用，一旦問題出現(xiàn)，必然引起用戶抱怨。

安全品質(zhì)——指出現(xiàn)影響駕乘人員生命安全或身心健康的相關(guān)品質(zhì)，如安全帶扣開裂、VOC含量超標等，該類品質(zhì)劣化可能會導(dǎo)致整車召回，一般要求立即整改。

1.2 整車耐候性分值計算

整車耐候性質(zhì)量3個品質(zhì)維度的初始分值均為100分，根據(jù)對整車耐候性影響程度，感官品質(zhì)、功能品質(zhì)和安全品質(zhì)在整車耐候性評價中的權(quán)重占比分別為30 %、30 %和40 %。其中感官品質(zhì)所涉及到的零部件，又根據(jù)安裝部位的可見程度區(qū)分為高可見區(qū)、中可見區(qū)和低可見區(qū)（表1），劣化行為在感官品質(zhì)評價中的失分影響因子分別規(guī)定為70 %、20 %、10 %。

表1 汽車感官品質(zhì)可見部位區(qū)分

1.3 各維度失效等級評定及失分賦值

T/CSAE 105—2019汽車整車大氣暴露試驗評價方法標準中，將感官品質(zhì)劣化的嚴重程度依次區(qū)分為0～5個等級，0級表示為基本無變化、1級表示為很輕微的變化、2級表示為輕微變化、3級表示為中等變化、4級表示為較大變化、5級表示為嚴重變化。將功能品質(zhì)失效的嚴重程度區(qū)分為3個等級，分別是0級、3級和5級，0級表示為功能無衰減、3級表示為功能明顯衰減、5級表示為功能嚴重衰減致使無法使用。將安全品質(zhì)失效的嚴重程度區(qū)分為2個等級，0級表示為無安全隱患、5級表示為存在嚴重安全隱患。各維度單項性能變化等級對應(yīng)失分情況見表2，變化0～5級分別對應(yīng)的失分情況為0、1、5、10、50、及100分。

表2 單項性能失分值

1.4 各維度得分值的計算

T/CSAE 105—2019汽車整車大氣暴露試驗評價方法標準中，定義各維度得分值的計算如式1所示。

式中：

n0、n1、n2、n3、n4、n5—對應(yīng)失效等級的數(shù)量。

需要注意的是，對于同一個零部件的多個老化現(xiàn)象或者多個對稱零部件的同一老化現(xiàn)象，均應(yīng)單獨計分。

2 評價方法的應(yīng)用

2.1 整車自然暴露試驗

根據(jù)GB/T 40512-2021《汽車整車大氣暴露試驗方法》[4]的要求，將試驗車輛整車車頭朝南，關(guān)閉門窗及通風系統(tǒng)，放置于濕熱氣候暴露試驗場開展靜態(tài)大氣暴露試驗。試驗持續(xù)時間為1年，試驗結(jié)束后對整車進行耐候性評價。

2.2 整車耐候性失效行為統(tǒng)計

該試驗車在整個試驗期間，功能品質(zhì)和安全品質(zhì)均表現(xiàn)良好，未出現(xiàn)可明顯感知的品質(zhì)劣化現(xiàn)象，感官品質(zhì)則提升空間較大。

表3和圖1統(tǒng)計了感官品質(zhì)失效類型和失效數(shù)量情況。可以看出該試驗車感官品質(zhì)失效類型共計為16項，共有68個部件失效行為。主要表現(xiàn)為變形、銹蝕、滲析物、松動、發(fā)粘、變色、裂紋、褪色、異響、脫膠、起泡、離縫、表面粗糙、積水泡、開裂及氣味等。其中滲析物失效行為有12個，變色和裂紋失效行為均為10個，三者占失效總數(shù)為47.1 %。滲析物在整車耐候性試驗中主要出現(xiàn)在橡膠制品上，如線束護套、堵蓋、緩沖塊等；變色主要出現(xiàn)在通風蓋板、輪眉等外部塑料制品；裂紋主要表現(xiàn)在硬塑制品嵌入金屬部件上，金屬受熱膨脹產(chǎn)生應(yīng)力會導(dǎo)致部件出現(xiàn)裂紋，如牌照板、安全帶鎖舌等。

圖1 主要失效形式占比

表3 各維度失效形式數(shù)量統(tǒng)計

2.3 整車耐候性分值計算

表4統(tǒng)計了全部68個感官品質(zhì)劣化行為的綜合評級情況，其中高可見區(qū)F1級失效數(shù)量為51，F(xiàn)2級失效數(shù)量為7；中可見區(qū)F1級失效數(shù)量為4；低可見區(qū)F1級失效數(shù)量為4，F(xiàn)2級失效數(shù)量為12。

表4 失效區(qū)域統(tǒng)計

依據(jù)標準中給出分值計算方法，計算感官品質(zhì)高可見區(qū)域1級失效的失分情況為45*1*0.7=31.5分，2級失效的失分情況為6*5*0.7=21.0分；中可見區(qū)域失分情況為3*1*0.2=0.6分；低可見區(qū)域1級失效的失分4*1*0.1=0.4分，2級失效的失分數(shù)為10*5*0.1=5.0分，感官品質(zhì)維度得分為100-（31.5+21.0+0.6+0.4+5.0）=41.5分。

通過各維度占比分值來計算耐候性綜合得分為（41.5*0.3+100*0.3+100*0.4）=82.5分。

3 耐候性評價分值應(yīng)用

3.1 整車耐候性直觀感受

通過對整車耐候性的定量評價，可以通過分數(shù)高低直觀感受不同品牌和車型整車的耐候性水平差異。根據(jù)一般認知，可以按表5對整車耐候性水平進行區(qū)分。根據(jù)2.3計算結(jié)果，整車耐候性評分為82.5分，屬于良好水平。

表5 整車耐候性水平

3.2 整車耐候性提升重點

將前述汽車耐候性三個品質(zhì)維度的得分用雷達圖進行可視化展示（圖2），可以直觀的看出感官品質(zhì)屬于薄弱環(huán)節(jié)，亟需提升。

圖2 汽車耐候性三維品質(zhì)雷達圖

4 結(jié)語

耐候性評價是衡量汽車產(chǎn)品長期使用性能的重要指標之一，汽車整車大氣暴露試驗評價方法明確了汽車產(chǎn)品耐候性失效行為的分類和評價方法，便于汽車企業(yè)在同一標準下比較整車、零部件及材料的耐候性，明確耐候性質(zhì)量提升方向，指導(dǎo)汽車企業(yè)建立針對不同區(qū)域零件的耐候性試驗方法，并進行零部件及材料的差異化設(shè)計。同時，隨著整車光老化加速試驗在國內(nèi)推廣與應(yīng)用，汽車整車大氣暴露試驗評價方法為整車加速老化試驗與大氣暴露試驗的相關(guān)性研究提供了便利。