乘用车座椅加热器测试介绍(一)

2021-01-24 16:59:49·  来源:LABone佳世德检测  
 
总述乘用车座椅加热是出于改善乘用者体验的贴心设计之一,现已广泛应用于汽车制造业中。该设计是通过座椅加热器(主要构成是加热片+控制模块)来对座椅进行加热
总述

乘用车座椅加热是出于改善乘用者体验的贴心设计之一,现已广泛应用于汽车制造业中。该设计是通过座椅加热器(主要构成是加热片+控制模块)来对座椅进行加热,以改善冬天汽车在长时间停放后座椅冰凉,乘用人员乘坐会不舒适的情况,不过,座椅加热装置只有在点火开关打开的情况下才能起作用,所以需提前预热才能有好的使用体验。

为保证用户有更好的驾车体验,基于其实际使用情况对座椅加热器提出了一系列的测试来进行相关的质量验证,接下来就为大家来进行相关测试的介绍。

外观、结构以及尺寸检查

加热器所用材料和元器件应符合相应标准规定并经检验合格。该要求可在进行零部件采购时做好管控工作来达成。

加热器安装于乘用车座椅面套内侧,不得出现危及乘员安全的情况,包括在通电情况下;加热器加热单元安装后应不易被乘用者感觉到,其安装应符合设计安装规范,不可随意变更;加热器外观应无污染、破损、开裂、褶皱等缺陷。以上要求可通过目视检查以及手动操作来进行逐条验证。

座椅加热器外形尺寸及连接附件应符合对应座椅或车体的边界条件及公差要求。此要求需提供产品图纸,用卡尺之类的量具来进行尺寸量测以验证。

基本性能及功率范围

基本性能以及功率情况是对加热器的最基础的功能要求,即在额定的工作环境内通额定的工作电压,其功率应在其额定功率偏差范围内,并且其操作控制性能应满足其使用要求。

测试条件如下:环境温度:(20±5)℃;额定工作电压:13.5 V或12 V。测试一般要求其功率误差要在额定功率的±10%范围内(对于碳纤维型:-10%、+40%),加热器的操作控制性能应符合相关图样的要求,此外,应保证线束连接器线序符合设计要求,不得出现端子、导线连接错误。

绝缘阻抗

绝缘阻抗测试是评估加热器电气安全性的重要手段之一,测试需将座椅加热器加热单元的一面平放在下部垫有绝缘胶板的2 mm厚的洁净铁板上,然后在加热电阻线与铁板之间加载DC 500 V的电压,测量其绝缘电阻,要求测得的电阻值≥5.0 MΩ。测试一般在环境温度(20±5)℃下进行。

自动温控器性能试验

座椅加热器的加热温度需要确保温度适宜,所以加热温度需要控制在一定范围内,这个就要靠温控器来实现自动控温,那么对于温控器则需要验证其电压降、绝缘电阻以及可靠动作之类的性能,具体测试要求如下:

在环境温度为(20±5)℃,5 A电流下,测量并记录温控器端子压降值,要求压降损失应小于200 mV。

在环境温度为(20±5)℃,当自动温控器处于常开状态(即断电状态)时,测量并记录端子之间绝缘阻抗数值(测试电压500 V DC),要求测得的绝缘电阻值≥5 MΩ。

在环境温度为(20±5)℃,5 A电流下,检验并记录自动温控器可靠动作次数,自动温控器应能可靠动作超过30000次。

温度传感器(NTC)性能

温度传感器(NTC)是利用NTC热敏电阻的特性来检测和控制温度的,它是座椅加热器的加热单元的重要组成之一,其性能是否稳定关系到整个加热单元能否稳定工作。

具体性能验证测试如下:在环境温度25℃下,测量计算热敏电阻器的材料常数(B值)以及电阻值,要求B值要在设计要求值的±5%范围内,而电阻值要在设计要求值的±2%范围内。温度传感器(NTC等)的型式、引线的材料及长度需符合设计要求。

加热性能

加热性能主要验证的是座椅加热器加热单元的温度特性,用以确认加热器的保温功能,考察内容分为2部分:温升性能和饱和温度特性。

试验条件:(0±2)℃;测试时间:30 min;电源电压:(13.5±0.2)V。

温度传感器要用棉质胶带将尺寸为40 mm×40 mm,厚度0.1 mm的有锡焊固定的温度传感器(焊锡温度峰值300℃,短时)的铜片(见下图)贴在测量点上,传感器位于座椅表面及铜片之间:
乘用车座椅加热器测试介绍(一)

温度测量要模拟实际使用,具体方案如下:

在温度传感器设置后,放置棉质外套,或5 mm海绵内衬的500 mm×500 mm×400 mm(200 mm)软均质负重物:坐垫68 kg,靠背29 kg,或使用符合 SAE J826-2008 要求的50%假臀和假背。当环境舱稳定在设定温度30 min后,放入试验假人(常温20±5℃)或乘坐真人(身穿冬季棉服的85 Kg成年男性),加热试验开始计时。

一般测试位置如下图所示的1~18的位置,具体的测试位置也可由测试相关方进行商定。
乘用车座椅加热器测试介绍(一)1
温升特性:对于定温值的单温加热座椅,在规定测试环境温度为(-2~0)℃试验条件下,加热开始5 min后,座椅椅面的温升达到的温度应不低于25℃;10~15 min达到饱和温度。

温升期间,对于高低温加热座椅,各被测试点最高温差应为±5℃,并满足上述温升特性;对于恒温型加热座椅,各被测试点最高温差为±3℃,并满足上述温升特性;对于多温型加热座椅,温升特性应符合产品图样规定的分档定义,各被测试点最高温差为±5℃。最高椅面温度不得高于50℃。

温度饱和特性:工作(10~15) min,座椅表面温度应达到饱和,饱和温度应在设定温度±5℃。座椅表面温度达到饱和后,各点温差不能超过 10℃,整个实验过程中,温度不能超过最高允许温度50℃。加热垫饱和温度为(38±5)℃,工作中加热丝温度不得超过90℃。

环境耐受性能

加热器在实际使用中必然会经受高低温、湿热、温度冲击之类的严苛环境,为模拟实际使用中可能会遭受的严苛工作环境,遂提出来一系列的环境耐受试验来验证其贮存温度和工作温度是否能满足使用要求,具体的测试条件如下:

1、低温耐受
:在低温环境(-40℃±5℃)下持续放置240 h,然后空气中(20℃±5℃)放置24小时后,接上电源观察其变化,要求加热器能工作正常,不得出现断线、短路、异常发热、焦痕和其他各种失效。在低温环境空气中(-40℃±5℃)持续工作96 h后,观察其变化,要求加热器能工作正常,不得出现断线、短路、异常发热、焦痕和其他各种失效。

2、高温耐受
:在高温环境(85℃±5℃)下持续放置96 h,然后空气中(20℃±5℃)放置24小时后,接上电源观察其变化,要求加热器能工作正常,不得出现断线、短路、异常发热、焦痕和其他各种失效。在高温环境空气中(40℃±5℃)持续工作96 h后,观察其变化,要求加热器能工作正常,不得出现断线、短路、异常发热、焦痕和其他各种失效。

3、湿热耐受
:在恒定湿热环境下(40℃±5℃,90% RH~95% RH)持续放置96 h,然后空气中(20℃±5℃)放置24 h后,接上电源观察其变化,要求加热器能工作正常,不得出现断线、短路、异常发热和其他各种失效。

4、热冲击耐受
:在高温环境(85℃±5℃)中持续放置1 h,然后低温环境(-40℃±5℃)中放置1 h,经受20个周期循环试验后,评价加热器性能,要求加热器不得出现断线、短路、异常发热和其他各种失效。 
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