整車快速溫變試驗是一種通過快速交替暴露于極端高溫和低溫環(huán)境，驗證車輛及其零部件在溫度劇烈變化下的可靠性、密封性和功能性的加速老化測試。簡單說，就是讓汽車在最短時間內(nèi)經(jīng)歷“北極”與“赤道”的反復(fù)橫跳！

整車快速溫變試驗是指將整輛汽車（或關(guān)鍵總成系統(tǒng)）置于環(huán)境試驗艙中，通過極快的升溫與降溫速率（通常 ≥10℃/min），模擬車輛在極端氣候環(huán)境下（如從極寒地區(qū)迅速進(jìn)入高溫環(huán)境，或反之）的溫度劇烈變化過程，以考核其材料、結(jié)構(gòu)、電子系統(tǒng)及整體性能的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性。

試驗過程一般為常溫→低溫→低溫停留→高溫→高溫停留→常溫作為一個測試循環(huán)。溫度變化率越快，高/低溫范圍越大，測試時間越長越嚴(yán)格。

為什么需要快速溫變測試？

想象您的愛車遭遇以下場景：

?冬季：從-30℃的地庫駛?cè)?20℃的洗車房

?夏季：從+50℃的露天停車場進(jìn)入-18℃的商場冷庫

?高原：晝夜溫差高達(dá)40℃的青藏高原行駛

如果車輛無法承受劇烈溫度變化，可能導(dǎo)致：

?密封條開裂：風(fēng)雨滲漏、噪音增大

?電子元件失效：車機黑屏、傳感器誤報

?材料老化：內(nèi)飾變形、漆面龜裂

?機械故障：橡膠件硬化、塑料件脆化

試驗?zāi)康?/strong>

PART 01評估熱應(yīng)力影響

快速溫度變化會在不同材料間產(chǎn)生熱脹冷縮差異，引發(fā)應(yīng)力集中，可能導(dǎo)致開裂、脫膠、連接松動等問題。

PART 02驗證電子控制系統(tǒng)穩(wěn)定性

考核ECU、傳感器、線束、顯示屏等在溫度突變下的功能是否正常，是否存在重啟、誤報、死機等故障。

PART 03檢驗密封與防水性能

溫度驟變可能導(dǎo)致車內(nèi)外壓差變化，檢驗車門、天窗、接插件等部位是否出現(xiàn)冷凝水侵入。

PART 04發(fā)現(xiàn)潛在設(shè)計缺陷

暴露材料匹配不合理、裝配公差不足、熱管理設(shè)計缺陷等問題。

PART 05滿足整車環(huán)境可靠性驗證要求

特別是新能源汽車、軍用車輛、高寒/熱帶地區(qū)專用車型的開發(fā)驗證需求。

溫度沖擊通常對設(shè)備外表面附近的部分影響更嚴(yán)重。離外表面越遠(yuǎn)，溫度變化越慢，影響越不明顯。運輸箱、包裝等也會減少溫度沖擊對封閉設(shè)備的影響。急劇的溫度變化可能會暫時或影響設(shè)備的工作。

測試對象與項目
01典型測試部件

?車載電池?：-40℃~60℃循環(huán)200次，檢測充放電效率衰減?。

??電子控制系統(tǒng)?：85℃高溫連續(xù)工作48小時，驗證信號穩(wěn)定性?。

??密封膠條?：-30℃冷凍后立即拉伸，檢查開裂或彈性損失?。

02整車測試

??包括冷熱沖擊、結(jié)露循環(huán)、VOC（揮發(fā)性有機物）試驗等綜合環(huán)境耐候性評估?

#整車快速溫變試驗所需設(shè)備#

一

核心設(shè)備
01
大型快速溫變環(huán)境試驗艙

?功能：提供快速升溫和降溫能力，容納整輛汽車；

尺寸要求

?長度 ≥6–8 m（可容納緊湊型至中大型轎車）

?寬度 ≥2.5–3.0 m

?高度 ≥2.5 m

?溫度范圍：-70℃ ~ +180℃（覆蓋極端氣候）

?升降溫速率：≥10℃/min（典型值），高端設(shè)備可達(dá) 15~20℃/min

?溫度均勻性：≤±2℃（艙內(nèi)空間）

結(jié)構(gòu)材質(zhì)

?內(nèi)膽：SUS304不銹鋼（耐腐蝕、易清潔）

?外殼：冷軋鋼板噴塑或不銹鋼

?保溫層：聚氨酯發(fā)泡（厚度≥200mm），防止熱量損失

關(guān)鍵技術(shù)：采用復(fù)疊式制冷系統(tǒng) + 液氮輔助冷卻 + 大功率電加熱，實現(xiàn)快速響應(yīng)。

02
高效制冷系統(tǒng)

?主制冷方式：雙級或多級壓縮機制冷（用于-40℃以下）

?輔助制冷：液氮（LN?）噴射系統(tǒng)（用于超快降溫）

?冷媒：環(huán)保型制冷劑（如R404A/R23組合）

?壓縮機品牌：Copeland、Bitzer、Hanbell 等工業(yè)級

03
加熱系統(tǒng)

?加熱方式：鎳鉻合金電加熱管（PID控制）

?功率要求：≥100 kW（根據(jù)艙體大小配置）

?過熱保護：獨立超溫保護器，防止失控

04
空氣循環(huán)系統(tǒng)

?風(fēng)機類型：離心式強力風(fēng)機（耐高低溫）

?風(fēng)速調(diào)節(jié)：可調(diào)風(fēng)道設(shè)計，確保氣流均勻分布

?防結(jié)霜設(shè)計：低溫段自動除霜，避免影響換熱效率

二

控制系統(tǒng)與軟件
05
可編程溫度控制器

?支持多段程序設(shè)定（如：-40℃→+85℃→-40℃）

?控制算法：PID + 模糊控制，防止超調(diào)

?觸摸屏操作界面，支持中英文切換

06
自動化控制軟件

?可設(shè)定循環(huán)次數(shù)（如5~20次）、駐留時間、升降溫速率

?實時顯示溫度曲線、設(shè)備狀態(tài)

?支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)導(dǎo)出（Excel/PDF格式）

三

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)
07
多通道溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

?通道數(shù)：≥32通道（建議64通道以上）

測點位置

?電池包內(nèi)部

?電機控制器

?ECU、儀表臺、線束接頭

?車門密封條、天窗邊緣

?內(nèi)飾件（如A柱、中控臺）

?傳感器類型：T型或K型熱電偶，精度±0.5℃

08
車輛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

?CAN總線讀取儀：實時采集故障碼（DTC）、電壓、SOC、空調(diào)狀態(tài)等

?視頻監(jiān)控：艙內(nèi)攝像頭記錄外觀變化（如異響、變形）

?電流/電壓監(jiān)測儀：監(jiān)控低壓供電系統(tǒng)穩(wěn)定性

四

輔助系統(tǒng)
09
車輛供電與負(fù)載模擬系統(tǒng)

?直流電源：為車輛蓄電池提供穩(wěn)定電壓（12V/24V）

?負(fù)載箱：模擬車載電器運行功耗

?絕緣監(jiān)測裝置：實時檢測高壓系統(tǒng)絕緣電阻（針對新能源車）

10
通風(fēng)與廢氣排放系統(tǒng)

?排風(fēng)管道：試驗過程中排出車內(nèi)揮發(fā)物或可能產(chǎn)生的有害氣體

?防爆風(fēng)機：防止可燃?xì)怏w積聚（尤其鋰電池車輛）

?空氣凈化裝置：可選配活性炭過濾器

五

安全防護系統(tǒng)
11
多重安全保護裝置

?超溫保護：獨立于主控系統(tǒng)的溫度上限切斷

?超壓保護：壓力釋放閥，防止艙內(nèi)壓力過高

?漏電保護：檢測漏電流并自動斷電

?可燃?xì)怏w報警：H?、CO、VOC傳感器，預(yù)警電池?zé)崾Э?/span>

?緊急停機按鈕：手動一鍵斷電，保障人員安全

12
消防系統(tǒng)（可選但推薦）

?煙霧探測器 + 自動滅火裝置（如潔凈氣體滅火系統(tǒng)）

?特別適用于新能源汽車試驗，防范電池起火風(fēng)險

六

其他配套設(shè)備
13
試件支撐與定位裝置

?可調(diào)節(jié)支架或舉升平臺，便于車輛進(jìn)出

?絕緣墊塊：防止車輪接地影響測試

14
校準(zhǔn)設(shè)備

?第三方校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器（NIST或CNAS認(rèn)證）

?定期校準(zhǔn)試驗艙溫度場（建議每6個月一次）

整車快速溫變試驗步驟

第一步
試驗前準(zhǔn)備
01確定試驗標(biāo)準(zhǔn)與參數(shù)

?依據(jù)客戶要求或標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 2423.22、ISO 16750-4、VW 80101、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）；

?明確：

?高低溫極限（如 -40℃ +85℃）

?升降溫速率（≥10℃/min）

?高低溫駐留時間（通常 1–2 小時）

?循環(huán)次數(shù)（如 5、10、20 次）

02車輛狀態(tài)準(zhǔn)備

?車輛清潔、干燥；

?燃油/電量調(diào)整至規(guī)定水平（如燃油車油箱 1/2，新能源車 SOC 50%）；

?所有門窗、天窗、充電口蓋關(guān)閉并鎖緊；

?車輛處于“熄火”或“準(zhǔn)備通電”狀態(tài)（根據(jù)測試需求）。

03設(shè)備檢查

?確認(rèn)環(huán)境試驗艙、制冷/加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全保護裝置正常；

?校準(zhǔn)溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

第二步
初始狀態(tài)檢查與基線記錄
01外觀檢查

?檢查車身、內(nèi)飾、密封條、接縫等是否有劃痕、變形、裝配不良。

02功能檢查

?啟動車輛，檢查燈光、空調(diào)、中控屏、門窗升降、雨刮等是否正常；

?使用診斷儀讀取并記錄 初始故障碼（DTC）。

03安裝監(jiān)控設(shè)備

布置溫度傳感器（關(guān)鍵點≥20個）：

?電池包內(nèi)部（新能源車）

?電機控制器

?ECU、儀表臺、線束接頭

?A柱、車門、天窗邊緣

?內(nèi)飾件（如中控、門板）

?連接 CAN 總線采集儀，實時監(jiān)控車輛通信狀態(tài)；

?安裝視頻監(jiān)控設(shè)備（艙內(nèi)+艙外）。

第三步
首次降溫（進(jìn)入低溫段）

?初始檢測：在將整車放入試驗箱之前，對整車的各項性能和功能進(jìn)行全面檢測并記錄，作為后續(xù)對比的基準(zhǔn)。檢測內(nèi)容可能包括發(fā)動機啟動性能、電氣系統(tǒng)功能、空調(diào)系統(tǒng)性能等。

?放入試驗箱：將整車小心地放置在試驗箱內(nèi)，確保車輛固定牢固，避免在試驗過程中發(fā)生移動或碰撞。連接好監(jiān)測設(shè)備的線路，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確傳輸。

01程序設(shè)定

?控制系統(tǒng)設(shè)置：從常溫（如25℃）快速降溫至 -40℃，速率 ≥10℃/min。

02執(zhí)行降溫

?啟動試驗艙，開始降溫；

?實時監(jiān)控艙內(nèi)溫度場和車輛關(guān)鍵點溫度。

03低溫駐留

?溫度達(dá)到 -40℃ 后，保持 1–2 小時，確保車輛內(nèi)部溫度均衡；

?記錄低溫下的車輛狀態(tài)（如電池電壓、絕緣電阻等）。

第四步
快速升溫（進(jìn)入高溫段）
01程序切換

?控制系統(tǒng)設(shè)置：從 -40℃ 快速升至 +85℃，速率 ≥10℃/min。

02執(zhí)行升溫

?啟動加熱系統(tǒng)，開始升溫；

?監(jiān)控?zé)釕?yīng)力對材料的影響（如異響、變形）。

03高溫駐留

?溫度達(dá)到 +85℃ 后，保持 1–2 小時；

?可選擇在高溫段啟動車輛，運行空調(diào)、中控等系統(tǒng)，考核高溫工作性能；

?記錄高溫下功能狀態(tài)與故障碼。

第四步
循環(huán)執(zhí)行
01重復(fù)升降溫過程

?重復(fù)上述升溫、高溫保持、降溫、低溫保持的過程，進(jìn)行多個循環(huán)，以模擬整車在實際使用中可能遇到的多次溫度變化情況。

?從 +85℃ 快速降溫至 -40℃（再次 ≥10℃/min）；

?再從 -40℃ 升溫至 +85℃；

?每完成一次“低溫→高溫→低溫”為 一個完整循環(huán)。

02循環(huán)次數(shù)

?按標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求執(zhí)行（如 5、10、20 次）；

?每次循環(huán)中持續(xù)采集溫度、電壓、故障碼等數(shù)據(jù)。

新能源車特別注意：全程監(jiān)控動力電池絕緣電阻、BMS報警、熱管理系統(tǒng)運行狀態(tài)。

第六步
試驗后檢查
01恢復(fù)常溫

?試驗結(jié)束后，將車輛緩慢恢復(fù)至常溫（避免二次熱沖擊）；

?靜置 2–4 小時，使內(nèi)部溫度平衡。

02外觀檢查

?檢查是否有：

?內(nèi)飾開裂、脫膠、起泡

?密封條變形、老化

?車身漆面起皺、剝落

?接插件松動、腐蝕

03功能檢查

?啟動車輛，測試所有功能是否正常；

?使用診斷儀讀取 最終故障碼，對比初始狀態(tài)，判斷是否新增或無法清除。

04關(guān)鍵系統(tǒng)評估

?電池系統(tǒng)：絕緣電阻是否下降、SOC 是否異常

?電子系統(tǒng)：ECU 是否重啟、CAN 通信是否中斷

?空調(diào)系統(tǒng)：制冷/制熱性能是否衰減

第七步
數(shù)據(jù)分析與報告編制
01數(shù)據(jù)整理

?匯總所有溫度曲線、故障碼記錄、視頻資料；

?分析關(guān)鍵部件溫度變化趨勢。

02問題識別

?列出發(fā)現(xiàn)的缺陷或異常（如某傳感器在低溫下失效）；

?判斷是否符合驗收標(biāo)準(zhǔn)。

03出具試驗報告

?包含：

?試驗?zāi)康?、依?jù)標(biāo)準(zhǔn)

?車輛信息、試驗設(shè)備

?試驗條件（溫度、速率、循環(huán)次數(shù)）

?檢查結(jié)果（前后對比）

?數(shù)據(jù)圖表（溫度曲線、故障碼）

結(jié)論與建議

快速溫變試驗是對航空、汽車、家電、科研等領(lǐng)域電工、電子、汽車電器、材料等產(chǎn)品在高低溫試驗溫度環(huán)境沖擊變化后的參數(shù)和性能適應(yīng)性的必要考核和確定。溫度范圍為-60:~150，提升溫度為8~10:/min，負(fù)載功率為20KW。

總的來說，整車快速溫變試驗是確保汽車在各種極端溫度條件下都能正常運行的重要測試，它可以幫助汽車制造商發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，提高汽車的質(zhì)量和可靠性。