以下技术文章转至《环境技术》第149期，作者：张成才，特此感谢《环境技术》提供！
机动车零部件产品防尘试验概述以及防尘设备选型探讨
Vehicle parts IP code protection against dust and IP test equipment selection
中国电器科学研究院威凯检测技术研究所机动车零部件检测部 张成才ZHANG Cheng-cai
摘 要：机动车零部件产品通过防尘试验来验证产品的可靠性能，本文简单介绍了国内外机动车 零部件产品IP防尘等级试验的基���要求，在此基础上对防尘试验设备选型方面做出了一点探讨。
关键词：机动车零部件；防水试验
Abstract: IP protection test against dust for vehicle parts provide quality verification, this article give an outline of fundamental request about IP code protection against dust, and make a simple study of IP code test equipment selection.
Keywords: vehicle part; IP code protection test against dust
1 前言
汽车、摩托车等机动车零部件产品试验中IP （International Protection）防护等级试验是考察这些产品可靠性能力的重要一环，IP防尘试验为整车以及零部件产品密封性提供可靠性依据。分析国内外的机动车零部件标准有助于熟悉各种标准的差异，从而可以为防尘试验设备选型提供有益的帮助。
2 机动车零部件产品防尘试验要求
2.1 汽车电气设备产品的防尘试验要求
我国汽车行业标准对汽车电气设备产品的防尘试验具体按GB/T 4942。1和GB/T4942。2中IP2X、IP3X、和IP5X相应条款要求进行计划和试验后的合格评判[1]：
IP2X是指防止中等大小的固体侵入（直径大于12㎜）；IP3X是指防止小固体侵入（直径大于2.5㎜）；IP56X是指防止有害的粉尘堆积（直径小于75μm的滑石粉按2kg/m3 浓度悬浮在试验箱内8小时），试验箱按图1所示类型。[2][3]
ISO 16750系列标准提供了国际标准中关于汽车电器零部件的环境试验要求，其中2003版标准中对防尘试验的要求引用自德国标准DIN 40050-9中的相关部分，2006版标准中对防尘试验的要求则等到同于ISO标准ISO20653中的相关要求。对于针对公路车辆中的电器设备防尘试验要求主要为IP5KX和IP6KX。[4] [5]
IP5KX的具体要求试验样品虽然不能完全防止灰尘进入，但是进入的灰尘量不得影响设备的正常运行，不得影响**；IP6KX则要求不得有任何灰尘进入样品内部。
IP5KX和IP6KX使用的测试装置主要有两种可供选择：图2所示的由下往下的垂直吹尘方式（测试灰尘浓度2kg/m3，试验共20个循环，每循环吹尘6s后停止吹尘15min）和图3所示的水平吹尘方式（测试灰尘浓度5±2g/m3 流速保持1.5m/s，试验持续0.5h到24h，旋转速度0-3rpm）.水平吹尘方式用设备基于家电方面标准IEC 60068-2-68。
不管是采用垂直吹尘方式还是水平吹尘方式，DIN 40050-9标准中规定IP5KX和IP6KX使用的试验用灰尘成分由50%的石灰石和50%的飞尘组成，按质量比计算其中33份的灰尘颗粒大小为不大于32μm；67份为大于32μm但是不大于250μm的颗粒组成；ISO20653标准规定使用美国亚利桑那灰尘即ISO 标准ISO12103-1规定的A2型号灰尘。[6] [7][8]
我国车用电线束插接器方面的行业标准中对防尘试验要求为样品放入灰尘浓度为2kg/m3的实验箱（图4）内进行5h的试验，灰尘每15min搅动6s。试验灰尘从下面颗粒分中选择一种：材料应为不分解的长石，微粒大小如下（按重量计算百分比）：
*小于150μm，100%～99%
*小于105μm，86%～76%
*小于75μm，70%～60%
*小于40μm，46%～35%
*小于20μm，30%～20%
*小于10μm，19%～11%
*小于5μm，11%～5%
*小于2μm，5%～1.5%
2.2 汽车灯具产品防尘试验要求
1989年的汽车灯具环境试验标准要求各种类型汽车灯防尘试验（封闭式灯除外）均应经受以下试验[10]：
在长、宽、高为900～1200mm的密封防尘试验箱内使用充分干燥的普通硅酸盐水泥5㎏，每隔10～15min吹气2～5s共进行5h试验，试验过程中实行间歇点灯模式：试验电压下15min点灯15min熄灯。此要求等同于日本标准JISD0207中的F1类防尘试验要求[11]。
将要在2007年12月1日开始实施的新版GB 10485-2007标准对汽车外部照明灯具防尘试验的要求如下[12]：
采用垂直吹尘方式等同于DIN 40050-9标准中IP5KX和IP6KX的要求。
美国SAE标准中对灯具防尘试验（试验见图5）的要求如下一步[13]：
试验灰尘使用符合美国ASTM C-150的波特兰水泥（即硅酸盐水泥），使用灰尘质量为3～5kg，试验箱体积*大2 m3，试验周期5h，使用鼓风机或者压缩空气等方式使灰尘每15min搅动2～15s.[14]
2.3 汽车企业标准对防尘试验的要求
一般来说规模和知名度比较大的汽车公司的企业标准要严酷于国际标准，不过具体到防尘试验上，基本上是在本国汽车行业标准或者ISO标准的基础上改进。
德国大众汽车公司对汽车电器电子产品的通用试验要求中对防尘试验的要求就是引用自德是DIN40050-9标准的基本要求。
美国通用汽车公司则引用ISO 20653标准的IP防尘等级。
法国标志公司对汽车灯具的环境试验要求中引用了SAE J575标准中防尘试验要求，不过于点灯方式有自己的具体规定而已。
日系汽车标准基本采用JIS D0207的测试方式，其分类（图6）和具体要求如下：
试验灰尘统一采用符合JIS Z8901标准的8类或6类规格，试验温度和湿度为20℃±15℃和45%～85%。[15]
F类为浮尘试验（采用图6中左边的设备），其工作原状理是利用空气压或风扇等搅拌粉尘一定时间，使粉尘在试验槽内变得均匀，然后按指定时间停止。把这作为一个周期反复进行；C类为循环试验（采用图6中右边的设备），其工作原理是让指定浓度的粉尘按指定的流速循环。
F1类试验要求等同于GB/T10485-1989标准相关要求，前面已有描述。主要适用于车灯等零部件防尘试验。
F2类试验采用粉尘的浓度为3g/ m3，试验箱内容积0.5m3以上，试验时样品离箱内表面80mm以上安装，试验周期8h，灰尘每10min或者15min搅动2s或者5s。主要适用于各种汽车开关、雨刮等零部件防尘试验。
F3类试验采用粉尘的浓度为0.1g/ m3，试验箱内容积和试验时样品离箱内表面距离不做要求，试验周期8h，灰尘每10min或者15min搅动2s或者5s。主要适用于汽车门锁、雨刮电机和仪表等零部件防尘试验。
C1类试验采用粉尘的浓度为5g/ m3，试验箱内容积和试验时样品离箱内表面距离也不做要求，试验周期2h，流速为5m/s。主要适用于机械组件等零部件防尘试验。
C2类试验采用粉尘的浓度为0.1 g/ m3，试验箱内容积和试验时样品离箱内表面距离也不做要求，试验周期6h，流速为10m/s。主要适用于其他汽车电器附件防尘试验。
3 机动车零部件产品防尘试验设备选型要求
综合国内外汽车零部件标准测试要求，可以选择单一功能的试验箱或者集几种功能于一体的综合试验装置。在一台箱式综合试验装置里实现要考虑以下问题：
不同标准规定的灰尘进行试验时的灰尘更换问题，即试验箱内的灰尘能不能完全清理干净是个关键问题，如果更换不同的灰尘时不能做到完全清理，对不同样品试验的准确性会有一定影响。
GB/T10485-1989和日本JISD0207标准中F类测试要求合并做成一套。控制方面严格按照标准要求就可满足需要。
SAE J575标准中防尘试验要求可在DIN 40050-9垂直吹尘方式试验箱基础上增加辅助装置实现。
由于许多样品测试均要通电进行，各种**防护措施显得尤为重要。设备要满足流量可调；转台速度、高度可调；温湿度、时间可控；通、断电方便转换。这一台综合防尘试验装置技术含量较高，与单一功能设备相比总体上节约成本。
4 结束语
现在人们越来越重视IP防尘试验对质量控制方面的作用，零部件厂给各大整车厂配套相关产品必须要满足相关的标准试验要求，世界汽车产业日益全球化采购，我国汽车零配件产业要跟上国际竞争的步伐，就必须要忠实做好自己的产品，在产品设计阶段就按各种相关标准做好验证工作，通过IP防尘试验以及其他相关试验发现问题马上解决，企业才能立于不败之地。
参考文献：
[1]QC/T 413-2002汽车电气设备基本技术条件
[2]GB/T 4942.1-2001旋转电机外壳防护等级
[3]GB/T 4942.2-1993低压电器外壳防护等级
[4]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
[5]ISO 16750.1-2003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
[6]DIN 40050-9:1993 Road vehicles Degrees of protection (IP-code) protection against foreign objects, water and contact Electrical equipment
[7]ISO 20653-2006 Road vehicles Degrees of protection (IP-Code) Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access
[8] ISO 12103-1-1997 Road vehicles
------Test dust for filter evaluation
------Part 1: Arizona test dust
[9] QC/T 417.1-2001车用电线束插接器具第1部分 定义 试验方法和一般性能要求
[10] GB/T 10485-1989 汽车及挂车外部照明和信号装置的基本环境试验
[11] JIS D0207-1994自动车部品耐尘试验方法
[12]GB/T 10485-2007 道路车辆外部照明和光信号装置环境耐久性
[13] SAE J575-2006 总宽度小于2032mm的车辆用照明装置和部件的试验方法和装备
[14]ASTM c150-2005波特兰（硅酸盐）水泥的技术规范
[15]JIS Z 8901-2006测试粉尘末和测试微粒
