汽車后市場用金屬維修件試驗內容淺析

王靈龍，劉偉，王斌

(中國汽車技術研究中心有限公司，天津 300300)

0 引言

我國已發展成全球汽車消費大國，隨著近幾年汽車產業格局的調整變化，未來幾年我國必然朝汽車后市場大國邁進。汽車后市場的利潤在歐美汽車行業中占比很高，但目前我國經銷商的后市場收入的占比不足12%，與美國約42%的占有率相比還有很大的發展空間[1]。經過30年的發展，美國車主習慣使用的原廠件已近半被后市場件取代。這些數據變化的背后零部件認證機構起到了較大的推動作用，如美國合格汽車零件協會(The Certified Automotive Parts Association，CAPA)等公共的第三方美國后市場認證要求科學嚴謹，為后市場件的廣泛使用提供了質量保證。美國的后市場件的試驗和認證方式是國內參考借鑒的良好范例[2-3]。本文作者從技術的角度出發，簡要介紹相關部件的試驗方法，希望達到拋磚引玉的作用，為提升我國后市場配件的性能提供參考。

1 CAPA認證部件試驗內容簡介

美國合格汽車零件協會(CAPA)采用比對試驗的方式進行質量控制。事故(維修)車輛的受損部件除功能部件，如車燈、發泡橡膠、保險杠、散熱水箱等需要針對性進行性能試驗外，其他內容按金屬、塑料及無紡布的基礎性能、關鍵尺寸要求進行試驗，通過比對來判定是否滿足標準要求。因CAPA的技術文件不是按國內通常的思路以部件為對象進行技術內容的敘述，為方便介紹，作者以常見的發動機罩(見圖1)作為典型維修件案例進行相關試驗項目的介紹。

圖1 發動機罩樣品

汽車發動機罩蓋一般是以金屬外板和內板通過膠粘及焊接等方式固聯的復合結構，外板邊緣卷邊包裹內板避免銳邊外露，結構形式如圖1所示。按CAPA的要求，金屬部件試驗的主要內容分為三部分：整體的尺寸及外觀質量、構成部件主體材質的性能和除主體之外材質的性能等，其中表1所示是以發動機罩為例的金屬材料部件的外觀及尺寸的具體要求。

表1 發動機罩外觀及尺寸檢查

表2是發動機罩的關于具體部件的材質或加工工藝相關的試驗內容。采用的方法是先從試驗樣品的整體或局部采樣，然后進行性能試驗，并與來自原廠件的樣塊的性能進行比對。通常在發動機罩上，會安裝一定數量的附件滿足一定的功能要求，這些附件有用來連接焊接的鉸鏈或通過過盈配合固定到主體結構上的螺母或螺栓，也有用來鎖緊用的罩蓋鎖扣以及其他功能的緊固件或五金件，表3是對這些附件的基本性能要求。

表2 發動機罩基材試驗項目

表3 發動機罩附屬件試驗項目

以上是以發動機罩為對象介紹的關于金屬部件的試驗內容。針對車輛上使用的不同的金屬部件，所涉及的檢測內容會與部件本身的工藝、涂層等要求有些許差異，根據標準要求增減相關檢測內容。此處不重點闡述相關內容，后文有部分內容介紹。另外像發動機罩這種影響車輛外觀的所有部件(或者還兼具使用的功能部件，如車燈、后視鏡等)都需要進行合車試驗，以保證裝車后不影響車輛外觀及基本功能。合車試驗采用的方法是將待認證的后市場部件安裝到適用車型上進行間隙和面差測量，并與原車間隙和面差相比較，所有偏差不應超過1.5 mm。另外檢查具備其他整車功能的部件(車燈、后視鏡等)是否能按預期正常工作，也是合車試驗的重要內容。

2 材料及附件性能試驗案例介紹

在了解金屬部件試驗內容的基礎上，作者按CAPA的相關要求對部分車輛的發動機罩進行比對試驗。發動機罩的特點是外板材料單一、簡單，內板結構復雜。圖2是發動機罩內板的示意圖。其中W1～W4是內板相關附件，各個附件根據工藝特點均應進行對應的檢測。在進行試驗前，應按需要的項目對樣品進行分區并切割，同時需要保證足夠的試樣按要求進行各內容的測試。

發動機罩外板材質比對試驗結果統計見表4，鎖扣的抗拉強度試驗見圖3，鉚接強度測試見圖4，緊固件焊接強度測試見圖5，測試數據見表5。

圖2 某車型發動機罩裁樣分區示意

表4發動機罩外板材質比對試驗結果統計

項目原廠件數據比對件數據變化判定要求判定平均厚度0.676 mm0.693 mm0.001 7%>0滿足要求是否鍍鋅是是必須鍍鋅滿足要求光學光譜分析成分1 005/1 0091005材質相同滿足要求機械性能平均拉伸強度359 MPa332 MPa-7.5%>-15%滿足要求平均屈服強度399 MPa386 MPa-3.3%>-10%滿足要求

|圖3 鎖扣的抗拉強度試驗 圖4 鉚接強度測試 圖5 緊固件焊接強度測試

表5 附件材料及焊接強度的性能統計

一般來講發動機罩出廠狀態均有底漆，對有涂層的發動機罩等部件，應進行漆面涂層相關的試驗。對涂層的試驗要求主要有以下4項：黏性、易碎程度、固化效果及耐濕度后的黏性。其中黏性試驗是指在試樣上畫格后用指定黏性的膠帶粘貼后撕下，觀察底漆脫落情況；易碎程度試驗是指用硬幣以45°角劃刻試件表面，觀察漆膜脫落痕跡；固化效果試驗是指用有機溶劑擦拭試件表面，觀察漆膜脫落情況；濕度后黏性是指經96 h的濕熱環境后復測黏性[4-8]。此發動機罩樣品的底漆試驗結果見表6。

表6 涂層性能測試結果統計

3 合車試驗案例介紹

構成部件的材料及附件性能滿足試驗要求后，CAPA才允許對該部件進行合車試驗。合車試驗前應對使用車輛相關的部件進行檢查，如有磕碰或變形等，可更換必要的零件來保證車輛盡可能接近車輛原始狀態。對更換安裝完畢的試驗部件，滿足車輛的安裝要求后，使用塞尺和面差儀進行間隙、面差的測量，如實記錄各測點的測試結果。合車試驗時，如果存在安裝孔的位置偏差、安裝的難易程度或車身上的特征部位等與原廠件存在差異，這些內容也應如實記錄并進行客觀評估[4,9]。圖6和圖7是某國內車型的原廠件和后市場配套件的發動機罩合車試驗照片，表7是兩種不同來源配件的最大間隙和面差測量結果匯總。為了充分比對試驗產品的客觀情況，一般會對原廠件、供應商件進行間隙和面差測量，然后對兩件需要試驗的產品進行間隙和面差測量，最后采用平均結果比對的方法來減小隨機事件帶來的影響。

圖6 發動機罩合車試驗(原廠件) 圖7 發動機罩合車試驗(后市場件)

表7最大間隙&面差偏差mm

項目供應商件后市場件1后市場件2平均偏差判定要求判定間隙4.83.35.04.15-0.65±1.5滿足要求面差-0.50.10.80.450.95±1.5滿足要求

圖8和圖9的曲線是表7的試驗過程數據曲線，可以直觀地看出間隙和面差的測試結果及變化。按CAPA的試驗要求，合車試驗的同時，發動機罩也以目視的方式進行了外觀是否有氣泡、褶皺等基本檢查。

圖8 測量結果比對曲線(間隙)

圖9 面差測量結果比對曲線(面差)

4 結語

美國在汽車后市場的成功經驗給國內相關行業的發展提供了很好的借鑒。CAPA等組織采用的后市場部件的認證方式主要是與原廠配件比對的方式來約束后市場部件的性能[10]，這種方法有著天然的優勢，世界上現有的認證也基本采用這一思路。就CAPA標準中試驗的要求，主要是以材料和工藝進行標

準的分類，這與國內標準系列中以不同產品進行分類的習慣存在一定差異，國內技術人員可以在學習、吸收的基礎上標準化技術內容的同時也應中國化相關技術內容。本文作者僅以發動機罩為典型部件進行了金屬材料的試驗內容介紹，至于車輛上大量使用的塑料件，或由金屬和塑料構成的功能部件因文章篇幅的原因未作提及。作者希望能通過簡單的介紹引起國內專家對該領域的關注并促進國內后市場產品的試驗及認證的發展。