第四部分 气候负荷.doc

企业标准 文件编号：

车载电气及电子产品
环境条件与试验
第四部分：气候负荷

前 言
《车载电气及电子产品环境条件与试验》包括五个部分：
——第一部分：一般规定
——第二部分：电气负荷
——第三部分：机械负荷
——第四部分：气候负荷
——第五部分：表面处理要求
——第六部分：EMC要求
本标准均引用国家标准、国际标准及客户标准要求，本标准将各标准做一个详细的整合，以做为公司产品的指导标准。
本标准附录为资料性附录；
本标准主要起草部门：
本标准主要起草人：
本标准为首次发布:
本标准开始实施日期为：

目录
一、第四部分：气候负荷 ………………………………………………………4
1、范围 ………………………………………………………………………4
2、规范性引用文件 …………………………………………………………4
3、术语与定义 ………………………………………………………………5
4、试验与要求 ………………………………………………………………5
4.1恒温试验 ………………………………………………………………6
4.1.1低温试验 …………………………………………………………6
4.1.1.1低温存贮试验 ……………………………………………6
4.1.1.2低温操作试验 ……………………………………………6
4.1.2高温试验 …………………………………………………………6
4.1.2.1高温存贮试验 ……………………………………………6
4.1.2.2高温操作试验 ……………………………………………7
4.1.2.3高温操作耐久试验 ………………………………………7
4.2级温试验 ………………………………………………………………7
4.3温度循环试验 …………………………………………………………7
4.3.1规定变化率的温度循环 …………………………………………7
4.3.2规定转换时间的温度快速变化 …………………………………8
4.4耐盐雾试验 ……………………………………………………………10
4.4.1恒定盐雾腐蚀 ……………………………………………………10
4.4.2交变盐雾腐蚀 ……………………………………………………10
4.5湿热循环 ………………………………………………………………11
4.6稳态湿热 ………………………………………………………………12
4.7温度/湿度组合循环试验 ………………………………………………13
4.8防尘和防水密封性试验 ………………………………………………14
4.9高压喷洗试验 …………………………………………………………14
4.10 淋雨试验 ……………………………………………………………14
5、气候负荷项目表 …………………………………………………………15
三、附录A:根据安装位置设备的常规试验要求 ………………………………16

车载电气及电子产品
环境条件与试验
第四部分：气候负荷

1范围
本部分适用于车载电子产品描述了气候负荷。对于安装在车辆上/内特定
位置的系统/组件描述了可能的环境应力，且规定了试验及要求。
2规范性引用文件
及下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于
本部分凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
ISO 16750-1 2006 道路车辆-电气及电子设备的环境条件和试验 第 1 部分：一般规定
ISO 16750-4 2010 道路车辆-电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分：气候负荷
CISPR 25 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T 21436-2008 汽车泊车测距警示装置
GB/T 6461-2002 金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样与试件的评级
JASO D001-94 日本自动车电子机器环境试验方法通则
VW80000-2010 汽车上电气和电子部件一般试验条件（大众）
ES-X82010 车辆电子设备环境测试的总体规范（三菱）
MGR ES: 62.21.001 普通电气和电子部件测试工程标准（上汽）
MES PA 67600A 汽车零部件工程标准（马自达）
GMW 3172 电气和电子部件一般规格（通用）
3术语与定义
本标准第一部分：一般规定给出的术语与定义适用于本部分。
4试验与要求
表1定义了工作温度范围。受试装置（测试件）按表1选择适用的温度范围且在技术条件中注明。
在热浸透要求TmaxHS情况下,Tmax增加15℃。油漆修补温度(Tmax, PR)可以高于工作温度且应在测试件技术条件中注明。采用的试验温度应与客户协商选择。
表1 工作温度范围
代码
Tmin ℃
Tmax ℃
代码
Tmin ℃
Tmax ℃
A
-20
65
M
-40

85
B
70
N
90
C
-30
65
O
95
D
70
P
100
E
75
Q
105
F
80
R
110
G
85
S
115
H
90
T
120
I
-40
65
U
125
J
70
V
130
K
75
W
135
L
80
Z
按协议

试验和要求
4.1 恒温试验
4.1.1 低温试验
4.1.1.1 低温存贮试验
4.1.1.1.1 目的
模拟测试件暴露在低温不带电工作状态，如系统/组件装运期间。失效模式为产品不能承受霜冻，如液晶显示器凝结。
4.1.1.1.2 试验
除测试件技术条件另有规定，测试件在低温-40 ℃下进行试验，持续放置24 h。测试件工作模式为1.1。(GB/T21436要求放置8h)、(JASO D001、MES PW67600要求放置72h)
4.1.1.1.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。
4.1.1.2 低温操作试验
4.1.1.2.1 目的
模拟测试件暴露在低温带电工作状态，如系统/组件使用于很低温环境。失效模式为产品因低温造成电气故障，如电解电容的电解液冻结。
4.1.1.2.2 试验
测试件在低温Tmin下进行试验，持续24 h。测试件工作模式为3.2。（ISO 16750、VW80000）、(JASO D001、MES PW67600要求为72h)
4.1.1.2.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。
4.1.2 高温试验
4.1.2.1 高温存贮试验
4.1.2.1.1 目的
模拟测试件暴露在高温不带电工作状态，如系统/组件装运期间。失效模式为不能承受高温。
4.1.2.1.2 试验
除测试件技术条件另有规定，测试件在高温85 ℃下进行试验，持续放置48h。测试件工作模式为1.1。（GB/T21436倒车雷达专用标准要求放置8h且试验温度分别为80℃和95℃）、(JASO D001、MES PW67600要求放置72h)、(ISO 16750-4、VW80000)
4.1.2.1.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。
4.1.2.2 高温操作试验
4.1.2.2.1 目的
模拟测试件暴露在高温带电工作状态，如系统/组件使用于很高温环境。失效模式为因高温造成的电气故障如热退化等。
4.1.2.2.2 试验
测试件在Tmax下进行试验，持续96h。测试件工作模式为3.2。（ISO 16750、VW80000）、(JASO D001、MES PW67600要求为72h)
4.1.2.2.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。
4.1.2.3 高温操作耐久试验
4.1.2.3.1 目的
评估测试件长时间暴露在高温带电工作状态下材料退化及寿命。
4.1.2.3.2 试验
测试件在Tmax下进行试验，持续500h或2000H。测试件工作模式为3.2。(MGR ES：62.21.001、GMW3172)。
4.1.2.3.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。
4.2 级温试验
4.2.1 目的
用于检查机械和电气装置在工作温度内小的局部范围可能出现的故障。
4.2.2 试验
4.2.2.1 级温试验一
将测试件安放在恒温箱中，以5℃温度梯度从20 ℃降到Tmin，然后以5℃温度梯度从Tmin 升到Tmax（见表1及图1）,每步都要等到测试件达到新的温度。 每到新的温度，分别使用Usmin 和 Usmax(详见本标准第二部分规定)在3.2工作模式进行功能试验，在调温过程中将测试件关闭。(ISO16750、VW80000)

图1 级温试验温度曲线（按表1代码M示例）
4.2.1.2.2 级温试验二
将测试件连接好置于Tmin环境下恒温30min后，以10℃温度梯度从Tmin升到Tmax,等到测试件达到新的温度后恒温30min，详见示例图2，然后使用UN在3.2工作模式下进行功能试验。当Tmin与Tmax不是10℃的整数倍而是5℃的整数倍时在测试完Tmin+5℃及Tmax-5℃后需进行Tmin与Tmax的测试。

图2 级温试验温度曲线（按表1代码L示例）
4.2.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。
4.3 温度循环试验
4.3.1 规定变化率的温度循环
4.3.1.1 目的
模拟测试件带电工作时随温度的变化，如在系统/组件工作时快速改变周围温度。如果系统/组件处在热浸透温度（例如安装在发动机上的系统/组件），高温阶段附加的短暂温度峰值要确保测试件在这期间的基本功能。为避免系统/组件内的电热扩散抑制系统/组件达到Tmin，在降温阶段将测试件关闭。失效模式为温度变化引起的电气故障。
注：本试验不是寿命试验。
4.3.1.2 试验
在整个装置达到Tmin后测试件通电工作（功能试验），用尽可能短的时间检查装置的正常功能。此外，在循环的第 210～410min 期间（见图3）通电工作。通电运行阶段采用3.2工作模式。温度变化范围应符合表2。考虑到测试件上可能的凝露，周期长的电气运行启动温度在20℃。在Tmin启动的持久运行应防止电功率耗散。不允许对试验箱空气进行辅助烘干，按规定进行30个试验循环。(ISO 16750、VW80000)(MGR ES:62.21.001)
测试件要作在发动机舱附近时，应考虑热浸透温度TmaxHS ，此时测试温度曲线与时间参照图4和表3。

图3 规定变化率的温度循环(Tmin 和 Tmax见表1)
表2 温度循环期间的温度和持续时间
时间(min)
按表1的代码 A~T
温度(℃)
0
20
60
Tmin
150
Tmin
210
20
300
Tmax
420
Tmax
480
20
温度值在表1中无法找到所对应的可以按协议要求。

图4 热浸透阶段温度循环示例(按表1代码L示例)
表3 热浸透阶段温度循环的温度和持续时间
时间(min)
按表1的代码 A~T
温度(℃)
0
20
60
-40
150
-40
210
20
300
80
360
80
370
95 TmaxHS
400
95 TmaxHS
410
80
440
80
480
20
按表1代码L示例。

4.3.1.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的A级。

4.3.2 规定转换时间的温度快速变化
4.3.2.1 目的
这是一个加速试验，模拟车辆中大量的慢温度循环。对应实际车辆温度循环，用较快的温度变化率及更宽的温度变化范围，加速是可行的。失效模式为因老化和不同的温度膨胀系数导致的材料裂化或密封失效。本试验将导致机械缺陷（裂缝等），不要求带电工作。
4.3.2.2 试验
从Tmin升到Tmax或从Tmax降到Tmin的温度转换时间不超过120s，根据尺寸和性能特点，测试件在每个温度点保持20 min,30min ,40 min, 60 min ， 90 min或按协议指定（见图5） 。工作模式为1.1不通电模式，循环次数为100次。(ISO 16750、VW80000、MGR ES:62.21.00)
Tmax
Tmin
1

t1、t2为保持时间、t3为转换时间.
图5 规定转换时间的温度快速变化曲线图
4.3.2.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。
4.3.3 功率温度循环测试
4.3.3.1 目的
确定当测试件在能引起集成电路老化、电迁移等失效的电源温度循环测试环境下测试件是否能满足规格要求。
4.3.3.2 试验
按图6温度曲线要求执行145个循环测试，设定电源通100s断20s，使用测试电源电压为UN、USmin和USmax，且用UN的时间占整个测试周期的80%，USmin和USmax分别占10%。(GMW 3172)

图6 功率温度循环测试曲线图
4.3.3.3 要求
样品外良完好，功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。
4.4 耐盐雾
4.4.1 恒定盐雾腐蚀
4.4.1.1 目的
检查系统/组件的材料和表面涂层抵御盐雾和盐水侵蚀的能力。试验类似真实的腐蚀，失效模式为侵蚀。对照有关规定目视检查下列项目:标志、外观、工艺及涂层。
4.4.1.2 试验
试验槽温度：35±2℃，饱和空气桶温度为：47±2℃;
盐水浓度5％、PH值：6.5-7.2;
盐水比重为1.026-1.041、喷雾量：1.2ml/hr/80cm2 (16小时平均值)，
试验时间：16、24、48、96、144、168、336、672小时。
(ISO 16750、GB/T21436要求为144小时、JASO D001要求为96小时)
4.4.1.3 要求
应没有降低正常功能的变化（例如，密封功能，标志和标签应清晰可见）。测试件外观应符合相应的技术要求。
4.4.2 交变盐雾腐蚀
4.4.2.1 目的
检查系统/组件对冬季街道上盐雾和盐水的抵御能力，失效模式为盐水渗漏导致的漏电流而引起电气故障。
4.4.2.2 试验
按图7所示循环进行。一个循环持续24h。对测试件喷雾8h，然后休息16h,在一个循环的第4和第5小时之间以本标准第一部分一般规定定义的3.2工作模式运行测试件,共进行6个循环即最少6天。
a、 操作模式3.2
b、 操作模式1.2
c、 喷雾进行
d、 喷雾关
e、 一个循环
小时

图7 交变盐雾试验
4.4.2.3 要求
不得有盐水进入壳体。
在本标准第一部分一般规定定义的3.2工作模式下测试件功能状态应达到A级。测试件外观应符合相应的技术要求。
4.5 湿热循环
4.5.1 目的
模拟系统/组件用于高湿条件，失效模式为因潮湿引起的电气故障，例如，印制电路板因潮湿产生的漏电流。附加失效模式为壳内潮气流动的“呼吸”效应，当系统/组件壳内空气温度下降时，外部高湿气体就会被吸入。
4.5.2 试验
4.5.2.1方式一 湿热循环
上限温度: + 55 °C,循环数: 6,测试每个循环温湿度曲线详见图8。
当达到最大循环温度以本标准第一部分一般规定定义的3.2 工作模式进行功能试验。（ISO 16750、VW 80101 ）

图8 湿热循环测试曲线
4.5.2.2方式二 温度/湿度组合循环试验
依图7与图8规定的温度曲线，测试执行10个循环，即图9与图10分别5个循环，且交替进行测试。当达到最大循环温度以本标准第一部分一般规定定义的3.2 工作模式进行功能试验。测试的其它具体要求依IEC 60068-2-38-Z/AD的规定。（ISO 16750、GMW3172、GB 21436）

图9 温度/湿度组合循环试验曲线1

图10 温度/湿度组合循环试验曲线2
4.5.2.3方式三 结露测试
上限温度: + 80 °C,循环数: 5,测试曲线详见图11与图12。工作模式依本标准第一部分一般规定定义的2.1工作模式。

图11 结露试验湿度曲线

图12 结露试验温度曲线
4.5.3 要求
方式一和方式二在本标准第一部分一般规定定义的3.2工作模式下测试件功能状态应达到A级。
4.6 稳态湿热
4.6.1 目的
模拟系统/组件用于高湿条件。失效模式为潮湿引起的电气故障（例如，印制电路板因潮湿产生漏电流）。
4.6.2 试验
方式一:试验温度：42℃，试验湿度：95%，试验持续时间: 21天;采用本标准第一部分一般规定定义的3.1工作模式，但在最后1小时采用3.2工作模式。（ISO 16750、GMW 3172、MGR ES：62.21.001 ），（DIN50017要求为40℃、10天）
方式二: 试验温度：65℃，试验湿度：95%，试验持续时间: 4天；工作模式为本标准第一部分一般规定定义的1.1工作模式。
4.6.3 要求
功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。方式一最后一小时功能状态应达到A级。
4.7 流动混合气体腐蚀测试
4.7.1目的
模拟系统/组件用于有腐蚀气体的环境中，例如，在高度污染的空气中。失效模式为在端子表面由绝缘腐蚀物导致的电气故障。本试验与连接插头和开关有关。另一失效模式是因保护涂层（如油漆）被渗透导致与其下面结构组织并发遭到腐蚀。
4.7.2试验
试验参数实施依IEC 60068-2-60（或GB/T 2423-51）标准定义的Test Ke 方法4，测试件工作模式为1.1，对安装在乘客舱或行李舱位置的组件测试时间为10天，其它区域组件测试时间为21天。
4.7.3要求
功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。
4.8 防尘和防水密封性试验
4.8.1 目的
验证测试件防尘与防水密封性的能力
4.8.2 试验
测试件应尽可能的模拟安装状态进行测试，试验参数实施依ISO 20653标准定义，测试件工作模式为1.2。（IEC 529、ISO 20653、VW80000、GB 4208、GB/T 21436）
4.8.3 要求
功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。如样品不再做其它测试试验后样品全拆开检查内部是否有进水。
保护方式数据依技术协议要求。
4.9 高压喷洗试验
4.9.1 目的
评价洗车时的高压喷洗能测试件的影响。
4.9.2 试验
水压:8.3Mpa;水温;25℃±3℃;时间:2min, 间歇5min, 3cycles;测试距离:2M，测试件工作模式为1.2。（MES PW 67600）
4.9.3 要求
功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。如样品不再做其它测试试验后样品应拆开检查内部是否有进水。
4.10 淋雨试验
4.10.1 目的
评价日常的下雨环境对测试件的影响。
4.10.2 试验
测试参数依表4设定相应等级，测试件工作模式为1.2。（JASO D001、JIS 0203、ES-X82010）
表4 淋雨试验严酷等级
试验等级
水枪水压（MPa）
水枪尺寸（mm）
水枪数量
水流喷速（l/min）
水温（℃）
实验时间
距离（mm）
R1
0.01
参考JIS D0203
2
1.9
常温
10分钟
400
R2
0.03
参考JIS D0203
2
3.2
常温
10分钟
400
S1
0.1
∮1.2
40
24.5
常温
30分钟
400
S2
0.3
∮1.2
40
39.2
常温
60分钟
400
4.10.3 要求
测试件内部应无进水现象,功能状态应达到本标准第一部分一般规定6.2定义的C级。如样品不再做其它测试试验后样品应全拆开检查内部是否有进水。

5 气候负荷项目表

试验项目
要求条款
备注
恒温试验
1、低温存贮试验
章节4.1
可以内部测试
2、低温操作试验
3、高温存贮试验
4、高温操作试验
5、高温操作耐久试验
级温试验
1、温度阶梯
章节4.2
可以内部测试
2、级温试验（Tmin）
温度循环试验
1、特定变化率的温度循环
章节4.3

2、规定转换时间的温度快速变化
3、功率温度循环测试
耐盐雾试验
1、恒定盐雾腐蚀
章节4.4

2、交变盐雾腐蚀
湿热循环试验
1、特定曲线图-湿热循环
章节4.5

2、温度/湿度组合循环试验
3、结露测试
稳态湿热
章节4.6

流动混合气体腐蚀测试
章节4.7

防尘与防水密封性试验
章节4.8

高压喷洗试验/浸入试验
章节4.9

淋雨试验
章节4.10

附 录 A
根据安装位置设备的常规试验要求
表B-1 工作温度范围与外壳防护等级
安装位置
推荐的温度工作范围
推荐防尘和防水
发动机舱
车身
-40℃～110℃或-40℃～125℃
IP69
框架
-40℃～90℃
IP69
柔性而非刚性增压室上
-40℃～110℃或-40℃～125℃
IP69
柔性而非刚性增压室内
-40℃～110℃或-40℃～125℃
不规定
发动机上
-40℃～125℃或-40℃～140℃
IP69K
发动机内
-40℃～125℃或-40℃～140℃
不规定
在变速箱/减速器上
-40℃～140℃
IP69
在变速箱/减速器内
-40℃～140℃
不规定
乘客舱
无特殊要求
-40℃～70℃
IP50
直接暴露于太阳光辐射下
-40℃～90℃
IP50
暴露于热辐射下
-40℃～100℃
IP50
行李舱/货舱
舱内
-40℃～75℃
IP50
安装在外部

车身
-40℃～75℃
IP54, IP69
框架
-40℃～75℃
IP54, IP69
车身下/车轮罩
弹性体
-40℃～90℃
IP54,IP69
非弹性体
-40℃～90℃
IP69
乘客舱门内/上
-40℃～75℃
IP53
发动机舱盖
-40℃～120℃
IP54
行李舱盖/门
-40℃～70℃或-40℃～75℃
IP5
箱盖/门
-40℃～70℃或-40℃～75℃
IP53
凹洞内
敞开朝里
-40℃～70℃
IP50
敞开朝外
-40℃～70℃
IP54
专用舱内
按协议
不规定

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