曾文波，駱立良，文云雄，張曉東,3

（1.廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院，廣州 510640； 2.廣州電器科學(xué)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(xué)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(dá)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(yàn)與整車實(shí)驗(yàn)室模擬加速試驗(yàn)互為補(bǔ)充的汽車耐候性試驗(yàn)技術(shù)體系，并將整車耐候性試驗(yàn)納入到汽車正向開發(fā)流程當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，未通過耐候性試驗(yàn)要求的汽車不得上市銷售。

《汽車整車大氣暴露試驗(yàn)評價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施前，國內(nèi)汽車行業(yè)缺乏統(tǒng)一的汽車耐候性評價(jià)方法及規(guī)則，導(dǎo)致各個(gè)企業(yè)的評價(jià)結(jié)果不統(tǒng)一，相互之間的評價(jià)結(jié)果無法直接比較、借鑒。《汽車整車大氣暴露試驗(yàn)評價(jià)方法》標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)空白，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)汽車產(chǎn)品在同一評價(jià)基準(zhǔn)下的質(zhì)量比較。為此，本文通過對該標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容的解讀，并應(yīng)用該評價(jià)方法評價(jià)整車耐候性，以應(yīng)用實(shí)例指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用。

1 評價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)評價(jià)方法[3]標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(yàn)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(jī)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(huì)影響消費(fèi)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(biāo)等，該類品質(zhì)劣化可能會(huì)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(jì)算

整車耐候性質(zhì)量3個(gè)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(jià)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(jià)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(yàn)評價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)中，將感官品質(zhì)劣化的嚴(yán)重程度依次區(qū)分為0～5個(gè)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(yán)重變化。將功能品質(zhì)失效的嚴(yán)重程度區(qū)分為3個(gè)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(yán)重衰減致使無法使用。將安全品質(zhì)失效的嚴(yán)重程度區(qū)分為2個(gè)等級，0級表示為無安全隱患、5級表示為存在嚴(yán)重安全隱患。各維度單項(xiàng)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(xiàng)性能失分值

1.4 各維度得分值的計(jì)算

T/CSAE 105—2019汽車整車大氣暴露試驗(yàn)評價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)中，定義各維度得分值的計(jì)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(gè)零部件的多個(gè)老化現(xiàn)象或者多個(gè)對稱零部件的同一老化現(xiàn)象，均應(yīng)單獨(dú)計(jì)分。

2 評價(jià)方法的應(yīng)用

2.1 整車自然暴露試驗(yàn)

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

2.2 整車耐候性失效行為統(tǒng)計(jì)

該試驗(yàn)車在整個(gè)試驗(yàn)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(jì)了感官品質(zhì)失效類型和失效數(shù)量情況?？梢钥闯鲈撛囼?yàn)車感官品質(zhì)失效類型共計(jì)為16項(xiàng)，共有68個(gè)部件失效行為。主要表現(xiàn)為變形、銹蝕、滲析物、松動(dòng)、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(gè)，變色和裂紋失效行為均為10個(gè)，三者占失效總數(shù)為47.1 %。滲析物在整車耐候性試驗(yàn)中主要出現(xiàn)在橡膠制品上，如線束護(hù)套、堵蓋、緩沖塊等；變色主要出現(xiàn)在通風(fēng)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(huì)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(jì)

2.3 整車耐候性分值計(jì)算

表4統(tǒng)計(jì)了全部68個(gè)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(jì)

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中給出分值計(jì)算方法，計(jì)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?jǐn)?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(jì)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(jià)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(jià)，可以通過分?jǐn)?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(rèn)知，可以按表5對整車耐候性水平進(jìn)行區(qū)分。根據(jù)2.3計(jì)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(diǎn)

將前述汽車耐候性三個(gè)品質(zhì)維度的得分用雷達(dá)圖進(jìn)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(dá)圖

4 結(jié)語

耐候性評價(jià)是衡量汽車產(chǎn)品長期使用性能的重要指標(biāo)之一，汽車整車大氣暴露試驗(yàn)評價(jià)方法明確了汽車產(chǎn)品耐候性失效行為的分類和評價(jià)方法，便于汽車企業(yè)在同一標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)方法，并進(jìn)行零部件及材料的差異化設(shè)計(jì)。同時(shí)，隨著整車光老化加速試驗(yàn)在國內(nèi)推廣與應(yīng)用，汽車整車大氣暴露試驗(yàn)評價(jià)方法為整車加速老化試驗(yàn)與大氣暴露試驗(yàn)的相關(guān)性研究提供了便利。