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淺談「空氣彈簧系統」環境驗證試驗方法
  • 發布年度:2012
  • 主要類別:車輛零組件
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 零組件品質部   張偉倫


    在車輛懸吊系統中,彈簧扮演著相當重要的角色,它能吸收路面的振動與衝擊力來降低車輛受力時所產生的傷害。通常車輛所使用的彈簧有圈狀彈簧、葉片彈簧、扭力彈簧及空氣彈簧等,其中,空氣彈簧是利用氣體裝入橡膠容器內,並隨著壓力大小來改變剛性,且通常空氣彈簧會搭配其電控系統(圖1)來控制彈簧內部的壓力大小,這些產品使用於外在環境中常會受到環境因子的影響,如氣候、振動、電力等因素,進而造成產品的失效。本文主要探討「空氣彈簧」及其「電控模組」暴露在外在環境使用下,所需之環境驗證技術來提升其產品品質。

    圖1 空氣彈簧系統(左:空氣彈簧;右:電控系統)

    空氣彈簧系統的相關測試,大致可分為彈簧的性能測試與電控模組的環境測試(圖2),以下將概述試驗相關方法。
    在彈簧的性能測試通常有氣密性試驗、靜態剛性試驗及耐久試驗等,而電控系統部分,通常放置在汽車後行李箱,其試驗可參考國際標準ISO 16750來執行。

    圖2 空氣彈簧系統環境驗證

    在執行空氣彈簧試驗時,首先會先執行氣密性評估,主要需先確認產品是否有洩漏問題,然後才會進一步執行相關試驗。在剛性試驗部分,執行方式為改變彈簧內各種初始壓力,然後施壓於空氣彈簧求取各初始壓力下的力量、位移關係,並進一步建構性能曲線(圖3);而耐久試驗則參考CNS 7977的要求,通常會執行頻率1~3Hz、100萬次的耐久來確認產品品質(圖3)。

    圖3 空氣彈簧性能與耐久驗證

    在電控系統環境驗證部分,主要目的是要測試在外在環境影響下,其功能是否能保持正常,參考國際標準ISO 16750規範,試驗可分成電力、機械、氣候及化學4大領域,其中化學試驗方法為利用化學藥劑塗佈在電控器系統上,觀察外觀及功能是否正常,而表1則為概略電力、機械、氣候負載之試驗執行方法介紹。

    表1 電控系統環境驗證

    本文章簡述「空氣彈簧系統」所需之環境試驗方法,包含空氣彈簧性能、耐久試驗,電控系統的環境驗證,目前車輛中心有完整的試驗設備能量,若想進一步瞭解空氣彈簧試驗評估內容,可洽車輛中心:
    張偉倫 先生 TEL(04)7811222 ext.2332
     

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