Por que uma câmara de teste à prova d'água para componentes automotivos é essencial para testes de sensores e ECUs de veículos elétricos?

Sumário

Com o rápido desenvolvimento de veículos elétricos de nova geração, os sensores de bordo e as unidades de controle eletrônico (ECUs), componentes essenciais para a percepção e o controle do veículo, são em grande parte instalados em locais vulneráveis ​​à exposição à água, como chassis, caixas de roda e compartimentos do motor. Eles devem suportar condições operacionais complexas, incluindo lavagem de alta pressão, pulverização em alta temperatura e respingos de chuva e neve. Uma câmara de teste de impermeabilização para componentes automotivos pode reproduzir, em laboratório, as condições extremas de exposição à água encontradas na operação real de veículos e avaliar quantitativamente a capacidade das estruturas de vedação de resistir à intrusão de fluxo de água em alta temperatura e alta pressão. O foco desta câmara é... LISUN JL-9K1L Este artigo, intitulado "Câmara de Teste de Jato de Água de Alta Temperatura e Alta Pressão", discute o papel da Câmara de Teste de Impermeabilidade de Componentes Automotivos na verificação da confiabilidade de sensores e ECUs de veículos elétricos, analisa a importância prática das condições de teste IPX6K e IPX9K para componentes eletrônicos automotivos, apresenta as características técnicas, normas aplicáveis ​​e cenários de aplicação prática do equipamento, e fornece referências para a construção de laboratórios e verificação da confiabilidade de produtos por fabricantes de veículos, fornecedores de componentes e instituições de teste terceirizadas. 

Introdução

O nível de inteligência dos veículos elétricos continua a aumentar, assim como a quantidade de sensores e ECUs (Unidades de Controle Eletrônico) presentes em todo o veículo. Esses componentes eletrônicos de precisão estão diretamente relacionados a funções essenciais, como potência, controle de frenagem e percepção do ambiente. Muitos dispositivos eletrônicos de bordo são instalados na parte externa da carroceria ou dentro da cabine. Durante o uso diário, eles são expostos a situações como lavagem com jato de água de alta pressão, respingos de lama e água da estrada e lavagem com água quente durante a manutenção. Se houver defeitos na estrutura de vedação, a entrada de água em alta temperatura e pressão nos componentes pode causar corrosão da placa de circuito, deriva de sinal, curto-circuito e outras falhas. Em casos graves, isso pode desencadear diretamente funções anormais em todo o veículo e representar riscos potenciais à segurança na direção.

Testes comuns de chuva e gotejamento só conseguem simular ambientes de chuva à temperatura ambiente e não reproduzem o impacto do fluxo de água em alta temperatura e pressão durante a lavagem e limpeza de manutenção de veículos. Uma câmara de teste de impermeabilização para componentes automotivos foi especialmente desenvolvida para condições de teste de impermeabilização pressurizada, típicas de veículos. LISUN JL-9K1L Câmara de teste de jato de água de alta temperatura e alta pressãoA câmara de teste de impermeabilização a alta temperatura e alta pressão, também conhecida como câmara de teste de impermeabilização a alta temperatura e alta pressão, pode simular ambientes de pulverização a alta temperatura e alta pressão para realizar inspeções e verificações rigorosas do desempenho de proteção contra água em diversos produtos. JL-9K1L A câmara de teste de impermeabilidade a alta temperatura e alta pressão controla com precisão a pressão de pulverização, a temperatura da água, o ângulo do jato e a duração do teste para reproduzir o estado de exposição à água dos produtos em condições especiais de trabalho e avaliar o impacto do fluxo de água a alta temperatura e alta pressão nas estruturas de vedação, materiais de superfície e componentes internos do produto. Com um dispositivo multifuncional de ajuste de bico e operação estável da plataforma giratória, obtém-se uma cobertura uniforme de água nas amostras de teste. Ela pode realizar testes de impermeabilidade com classificação IPX6K e IPX9K e fornecer condições de teste confiáveis ​​para aprimoramento de P&D de produtos e controle de qualidade. O equipamento está em conformidade com as normas nacionais e internacionais de proteção eletrônica automotiva, incluindo GB/T 4208-2017, ISO 20653, IEC 60529 e DIN 40050-9, atendendo aos requisitos de teste de conformidade de sensores de bordo, ECUs, conectores e outros componentes.

JL-9K1L Câmara impermeável do teste do jato de alta temperatura da pressão

Riscos reais de exposição à água enfrentados por sensores e ECUs de veículos elétricos

Os sensores de bordo incluem sensores de radar, sensores de temperatura, sensores de pressão, conjuntos de percepção de imagem e muito mais. As ECUs (Unidades de Controle Eletrônico) abrangem sistemas de gerenciamento de bateria, unidades de controle do veículo, módulos de controle da carroceria e outras peças. As juntas da carcaça, as portas dos conectores e as posições das válvulas de ventilação dos componentes são pontos de alto risco para entrada de água. Durante a lavagem de carros com alta pressão, a água quente com pressão de 8 MPa a 10 MPa impacta as carcaças dos componentes de múltiplos ângulos. A alta temperatura causa deformação térmica das peças de vedação de borracha, e o fluxo de água em alta pressão penetra na carcaça através de pequenas frestas. Ao contrário da água da chuva em temperatura ambiente, a água em alta temperatura invade mais facilmente as microfrestas de vedação, e a água quente acelera a corrosão dos pinos metálicos internos e das placas de circuito impresso. Muitos componentes podem passar com sucesso nos testes IPX4 e IPX6 em temperatura normal, mas infiltrações de água e condensação interna aparecerão após os testes de pulverização de alta temperatura e alta pressão IPX6K e IPX9K.

A maioria desses defeitos de infiltração de água não será totalmente exposta imediatamente após o teste, desenvolvendo-se gradualmente durante a operação prolongada do veículo, constituindo modos de falha potenciais. Se a verificação das classificações IPX6K e IPX9K não for realizada com uma câmara de teste de impermeabilidade para componentes automotivos na fase de P&D, e apenas testes em estrada com o veículo forem adotados, será difícil reproduzir as condições extremas de lavagem com água quente em alta pressão. Os defeitos persistirão após a montagem em massa do veículo, resultando em falhas em larga escala no pós-venda e aumentando os custos de recall e manutenção para as montadoras. De acordo com a norma ISO 20653, que define os graus de proteção (código IP) para equipamentos elétricos e eletrônicos de veículos rodoviários, os componentes eletrônicos embarcados localizados em áreas suscetíveis à lavagem precisam passar por testes de classificação IPX6K ou IPX9K para verificar a confiabilidade das estruturas de vedação sob o impacto do fluxo de água em alta temperatura e alta pressão.

Tecnologia e configuração principais de LISUN JL-9K1L Câmara de teste de impermeabilidade para componentes automotivos

Como uma câmara de teste de impermeabilização dedicada a componentes automotivos, a JL-9K1L Adota aço inoxidável de alta qualidade tanto para as câmaras internas quanto externas de toda a máquina, resistindo à ferrugem sob abrasão prolongada por água quente em alta temperatura. O equipamento está equipado com 4 conjuntos de bicos que atendem às especificações da norma IEC 60529. O ângulo de pulverização suporta quatro ajustes: 0°, 30°, 60° e 90°. O dispositivo multifuncional de ajuste de bicos garante que os 4 bicos e a amostra testada estejam na mesma trajetória circular, e o ângulo do jato permanece estável durante o ajuste da distância de pulverização. O equipamento possui medidores de vazão eletrônicos resistentes a altas temperaturas para controlar de forma estável a vazão de pulverização entre 14 e 16 L/min, manter a pressão de pulverização entre 8 e 10 MPa, e a temperatura máxima da água dentro da câmara pode atingir 80 ± 5 °C. Também possui mecanismos de proteção contra sobrecarga térmica e transbordamento de água. Estão disponíveis duas especificações de plataformas giratórias com φ400mm e φ200mm, e a velocidade de rotação é ajustável de 1 a 5 rpm por meio de conversão de frequência. As amostras giram uniformemente com a plataforma giratória para garantir que todas as superfícies externas das amostras recebam o impacto da água em alta temperatura e alta pressão. Além disso, o equipamento possui um sistema de calibração de força para verificar a força de impacto do jato do bocal e garantir que as condições de teste atendam às normas. A tabela abaixo lista os principais parâmetros comparativos de JL-9K1L e outros modelos da mesma série:

Aplicação da câmara de teste à prova d'água para componentes automotivos no controle de qualidade de todo o processo de sensores e ECUs.

Na fase de P&D e projeto de produtos, os engenheiros utilizam a Câmara de Teste de Impermeabilidade para Componentes Automotivos para realizar testes IPX6K e IPX9K, visando a seleção de estruturas de invólucro, anéis de vedação e esquemas de vedação de conectores. Quando ocorre infiltração de água ou condensação após os testes, é possível identificar pontos de vedação vulneráveis ​​e realizar otimizações iterativas nas estruturas da carcaça, na dureza da borracha de vedação e no torque de aperto da montagem, solucionando defeitos de vedação na fase de desenvolvimento da amostra e reduzindo custos posteriores de modificação do molde. Alguns laboratórios realizam testes comparativos de falhas para comparar o desempenho de componentes de diferentes fornecedores sob condições idênticas de pulverização em alta temperatura e alta pressão, fornecendo dados objetivos para a seleção de componentes.

Na inspeção de componentes recebidos e na inspeção de entrega de produtos acabados, a Câmara de Teste de Impermeabilidade para Componentes Automotivos é utilizada para verificação da confiabilidade da amostragem de lotes, monitorando flutuações nos processos de produção e montagem. Problemas de processo, como anéis de vedação montados incorretamente e torque insuficiente dos parafusos da carcaça, reduzem o desempenho de proteção do mesmo lote de produtos. Testes de pulverização de alta temperatura e alta pressão por amostragem podem interceptar lotes com processos anormais e impedir que componentes não conformes cheguem às etapas de montagem do veículo. Para instituições de teste terceirizadas, a Câmara de Teste de Impermeabilidade para Componentes Automotivos, como [exemplo de instalação da Câmara de Teste de Impermeabilidade], é uma solução ideal. JL-9K1L é a base de hardware para realizar testes de certificação IPX6K e IPX9K. Os resultados dos testes gerados pelo equipamento podem ser usados ​​para elaborar relatórios de conformidade de componentes e atender aos requisitos de aprovação de acesso dos fabricantes de equipamentos originais (OEMs). As amostras também podem ser ligadas durante os testes para simular o estado de funcionamento energizado real das ECUs e sensores, e observar se ocorrem anomalias de sinal, interrupções de comunicação ou outras falhas energizadas durante o impacto do fluxo de água, o que se aproxima mais das condições reais de operação do veículo.

Pontos-chave para seleção e operação

Ao selecionar uma câmara de teste de impermeabilização para componentes automotivos, as empresas não devem se concentrar apenas em parâmetros isolados, como pressão e temperatura da água, mas sim avaliar de forma abrangente se o equipamento atende a todos os requisitos das normas. Primeiramente, as especificações do bocal, a distribuição angular e a distância do jato devem estar em estrita conformidade com as normas IEC 60529 e ISO 20653. Desvios nas dimensões geométricas do bocal alteram diretamente o efeito do impacto da água e levam a resultados de teste distorcidos. Em segundo lugar, o equipamento precisa estar equipado com um sistema de calibração de força para verificação regular da força de impacto do jato, garantindo a rastreabilidade das condições de teste e atendendo aos requisitos de auditorias de sistemas de laboratório, como a CNAS. A estabilidade da rotação da plataforma giratória também é importante; a rotação uniforme das amostras garante o impacto uniforme da água em todas as superfícies dos componentes. Deve-se atentar também para as configurações de proteção de segurança. Proteção contra sobrecarga de temperatura da água, transbordamento de água, fuga elétrica e falta de água garantem a operação estável do equipamento a longo prazo.

Se os laboratórios precisarem realizar testes IPX4K e IPX6K além de IPX9K, modelos compostos como JL-4K6K9K1L-R400 e JL-56K9K1L pode ser selecionado. Um conjunto de equipamentos abrange múltiplos graus de impermeabilização pressurizada e reduz os custos de aquisição de vários dispositivos. No nível de operação de teste, os operadores devem seguir rigorosamente a duração da pulverização em cada ângulo especificada nas normas. Após a conclusão do teste, além de verificar se há entrada ou acúmulo de água dentro da caixa, devem ser realizados testes de desempenho elétrico, incluindo resistência de isolamento, função de comunicação e sinais de saída do sensor. Não é permitido considerar a amostra aprovada apenas pela inspeção visual da ausência de vazamento de água na caixa.

Conclusão

Sensores e ECUs de veículos elétricos são componentes eletrônicos essenciais para a segurança do veículo, e a confiabilidade da sua vedação está diretamente relacionada ao desempenho geral de segurança do veículo. Testes comuns de chuva à temperatura ambiente não conseguem simular as rigorosas condições de trabalho de um veículo, como a lavagem com água quente em alta pressão. Portanto, uma câmara de teste de impermeabilização para componentes automotivos torna-se um equipamento indispensável para a verificação da confiabilidade em laboratório. Como uma câmara de teste de impermeabilização para componentes automotivos já consolidada, LISUN JL-9K1L Câmara de teste de jato de água de alta temperatura e alta pressão A câmara de teste de impermeabilidade para componentes automotivos permite que as empresas realizem verificações de confiabilidade à prova d'água em todas as etapas, incluindo P&D, inspeção de qualidade de entrada e entrega do produto acabado, identificando antecipadamente possíveis defeitos de vedação e processos de montagem, evitando falhas por entrada de água após a montagem dos componentes nos veículos, reduzindo os riscos pós-venda e garantindo a operação estável e confiável de sensores e ECUs de veículos elétricos em condições complexas de exposição à água.