想知道車輛在烈日下暴曬10年會怎么樣嗎?福特告訴你答案
大多數司機不會將車輛長時間置于極端條件之下,但如果有人要開車穿越零下40攝氏度的北極,或者在中國吐魯番地表溫度超過80攝氏度的高溫下(足以煎熟雞蛋)馳騁,甚至想要不間斷行駛24萬公里時,該怎么辦?福特汽車工程師們針對這些極端情況進行了一系列創新測試,以保證車輛的耐久性。
“了解車輛各方面在長期使用過程中的耐久性表現十分重要,”來自福特汽車南京工程研發中心的車輛驗證與評估部門主管史慶峰表示,“但如果我們要在汽車上使用一種新材料,比如用在儀表盤上的材料,我們不能真的將車曝露在陽光下10年以測試這種材料的耐受性。”

福特汽車南京工程研發中心的若干個環境實驗室模擬長時間惡劣環境下對進行車輛測試,檢驗車輛及其零部件的耐受情況

多軸向模擬振動臺實驗室模擬車輛在駕駛24萬公里過程中各個零件將會遇到的擠壓和顛簸
這時候福特汽車全球十大產品開發中心之一的南京工程研發中心內若干個環境實驗室就大顯身手了。工程師們將車輛置于一系列模擬長時間惡劣使用條件的環境中對車輛進行測試,檢驗車輛及其零部件的耐受情況。這些測試有助于確保量產車的零部件和材料能長時間使用。
此前福特汽車宣布在中國將投入超過100億人民幣用于工程研發,其中就包括在南京工程研發中心新建的幾個技術先進的環境實驗室:“全光譜環境實驗室”用以測試高溫下長時間暴曬后整車和零部件的耐久性能,“安全氣囊點爆實驗室”允許工程師測試安全氣囊原型在極端炎熱和寒冷環境中的表現;“多軸向模擬振動臺”用以評估在不同的路面條件長時間駕駛對車輛部件的影響。
福特汽車在亞太地區的主要市場具備完善的車輛測試能力,包括位于澳大利亞墨爾本郊外的車輛耐久性、耐腐蝕性和其他測試中心,位于泰國和印度的“顧客愛車之聲”(‘Voice of the CustomerFleet’)測試整車異響,確保車窗、引擎蓋等部件在各種溫度條件下能正常運作。
此次新增的環境實驗室使福特亞太地區車輛測試網絡更加完備。
史慶峰表示:“小問題也很重要,我們希望在車輛交付給顧客之前弄清楚車輛在崎嶇道路上行駛或長期在烈日下暴曬會發生什么。”
人人都知道炎炎夏日時坐進車內是什么感覺。但是感受到高溫的不僅僅是乘客,隨著時間累積,強烈的日光也會影響車輛品質。
全光譜環境實驗室模擬汽車連續在灼日下暴曬的情況。實驗室用高強度燈光和暖氣將室內溫度提高到45攝氏度,濕度保持在35%。這足以使汽車部件的溫度飆升:在測試過程中,儀表盤和汽車支柱的溫度分別達到107攝氏度和100攝氏度,足以烤熟一個雞蛋。
當福特工程師需要進入實驗室時,為了抵御內部高溫可能給他們帶來的傷害,他們需要穿戴鋁箔工作服,看起來就像20世紀60年代科幻電影中的宇航員。這套服裝由4層帶有鋁涂層的隔熱材料制成,可抵御高達200攝氏度的高溫,對工程師起到保護作用。
在實驗室中,放置在樣車上的傳感器用來測量光在不同位置的強度,以確保每項測試都符合福特全球標準——測試陽光強度以美國西部沙漠中的陽光為基準。

全光譜環境實驗室模擬汽車連續在灼日下暴曬的情況;放置在樣車上的傳感器用來測量光在不同位置的強度

福特汽車工程師在進入全光譜環境實驗室前需穿戴鋁箔工作服以防止高溫灼傷
史慶峰表示:“在測試中,我們會注意材料或部件在高溫和強烈陽光照射下發生變化或扭曲的跡象。例如,車身面板起泡或變形,或內飾顏色發生顯著變化,這些情況都必須在開發過程中加以改進,避免客戶面臨同樣的問題。”
史慶峰補充道:“我們精準測量全車面差,確保車身的每個部件之間彼此均勻貼合,這樣能避免異響,使車身更加美觀。”
大多數人在駕駛室都會避免坑洼顛簸的道路,福特汽車工程師卻特意花時間在最糟糕的路面上行駛,并收集路測的數據。這些信息被用于創建多軸向模擬振動臺(MAST)的軟件模型,進行零部件測試。

在多軸向模擬振動臺實驗室內,工程師將座椅、發動機支架和儀表板等放于液壓立柱上的鋼板上進行顛簸抖動測試

安全氣囊點爆環境艙內裝置高速相機以每秒4000幀速度進行拍攝記錄氣囊點爆及展開的整個過程
在多軸向模擬振動臺實驗室(MAST)內,工程師將座椅、發動機支架和儀表板等零部件,放于液壓立柱上的鋼板上,看它們在顛簸中會有怎樣的表現。我們設計出不同測試,模擬24萬公里駕駛過程中各個零件將會遇到的擠壓和顛簸——僅僅72小時就能出結果。該實驗室還裝有加熱和冷卻設備,可以模擬在零下40攝氏度和零上95度的環境進行測試。
“隨著時間的推移,即使是最細微的震動或顛簸也會造成車輛磨損,造成不必要的異響或其他質量問題。通過多軸向模擬振動臺(MAST)測試,我們可以及早發現需要改進的地方,確保制造出最好的汽車,”史慶峰說道。
安全氣囊點爆環境艙用來檢測可以挽救生命的關鍵汽車部件:安全氣囊。如果氣囊未能及時展開,或者在展開時造成傷害,都不能稱得上有效。環境艙里使用高速相機記錄氣囊點爆及展開的整個過程,以便工程師能夠精確地觀測過程中每一毫秒的細微動作,找出潛在的問題。
一旦涉及到安全,每一個細節都很重要,所以工程師在零下40至零上65攝氏度的溫度下測試安全氣囊。這個環境艙分為兩個部分,便于在不同溫度下進行測試,這是確保可靠性的關鍵步驟。
但這給工程師又帶來了一個問題:相機無法在極端的溫度下工作。為了克服這個問題,工程團隊開發了一套創新的變通方案,“我們開發出一套軌道系統,在一間環境艙中冷卻或加熱整個測試系統,然后迅速移動到相鄰實驗室進行實際測試,”史慶峰表示,“我們可以在兩分鐘內移動整個系統并完成測試,這時氣囊樣品仍然保持著極高或極低的溫度。”
每項測試都采用最先進的高速攝像機以每秒4000幀速度進行拍攝,足以捕獲測試過程中的每一個細節,而普通相機只有每秒60幀左右的速度。
史慶峰和他的團隊利用南京全新的環境實驗室進行大范圍和高強度的測試,只是為了確保福特汽車哪怕在最惡劣的條件也能夠呈現出最優性能表現和最佳的安全性。
(來源:福特中國)