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