耐碎石沖擊試驗機-----涵潮試驗設備

汽車行駛時，車身表面涂層必然會受到砂礫、碎石及其他各種顆粒物物體的沖擊，涂層抗碎石沖擊能力的好壞，直接影響著車身的外觀、防腐蝕能力和汽車的使用壽命。 正確評定汽車車身涂層的抗碎石沖擊能力是提高汽車涂層質量的一個重要方面。

作為對汽車材料的表面涂層材料的防飛石試驗，SAE J400以實驗室試驗為目的，規定了砂石（砂礫）沖撞試驗，在日本JASO M104也規定了相關內容。這些方法里，有飛石的形式等各種各樣的課題，開發了盡量能獲得與實際行駛的時相近結果的試驗方法和試驗機。

1、飛石試驗是：？

通常稱為“飛石損害試驗”。

是指：落在路上的砂礫和小石子，被前面行駛的汽車輪胎飛濺起來的飛石、砂礫等從裝載的臺面上落到地面上，那個小石子向后方飛出，遇到汽車前面的速度，這樣的沖撞使汽車前面的部件損壞、損傷的現象。

即使是像高速公路那樣路面狀況比較好，從高速公路入口進入行駛車道的前面的車。輪胎的凹槽內夾雜著小石子，加速的瞬間，石子會從輪胎上甩出，與后面行駛的車輛發生撞擊。如果運氣不好的話，可能會打到前玻璃上，產生裂縫妨礙視線，使駕駛變難。

另外，撞擊到散熱器等時，根據剝落的深淺，會穿過表面處理到達原材料引發漏水等的，有機膜構成的涂裝面的話，根據損害的強度（穿透表面到達車身金屬部分時），會使金屬車身產生腐蝕和損壞等。

汽車和涂料等生產廠家，致力于開發和研究可以盡可能減少沖撞損壞的樣式和構造，以及涂膜的構成等。

2、汽車的哪些部分容易受到損傷

主要是前檔玻璃、車前燈、散熱器、擋板（緩沖器）、車身前面等部位。

3.JASO規格試驗法的內容

可進行這些試驗的裝置是什么樣的呢？從JASO規格（JASO M104-86：剎車管試驗方法）的試驗方法和解說開始進行大概地介紹。

作為評價因飛石而造成損傷的試驗方法，雖然可以列出“通過砂石下落做磨耗試驗”、“噴砂試驗”、“使用鋼球或螺母做落下試驗”，但作為剎車管的飛石試驗SAE J400表面涂層防損傷試驗（Test for Chip Resistance of Surface Coating）是最接近現實的情形的再現，因此以此為基準進行解說。

作為參考，介紹SAE規格，如圖2所示的配置，沙礫（Gravel）通過噴，噴向試料的方法，稱為石擊崩裂試驗法（Gravelometer）。

沙礫，噴向垂直放置的試料，通過壓痕判斷其好壞。

試驗所使用的沙礫的大小為9mm至15mm大小的花崗巖（圓沙礫），通過從噴射口噴出的壓縮空氣作用下，沖撞到傾斜角為200試驗片上。

在這個規格中：

■ 使石飛起的空氣壓力（噴射壓力）

1空氣壓力：0.2±0.02Mpa， 20.4±0.03Mpa

■ 飛石量（投入量）：850g（約250～300個）

由于即使是再生的石塊經過再三的使用也會發生變形破碎，所以使用十次后要換石料。

■ 試驗回數：3回或5回

而且，在解說中寫了：“關于石料，采集場所的不同，種類、形狀及硬度等的也會有差異，這是造成試驗誤差的主要原因。需要最終使用人員使用大小形狀一定的研磨過的人造石料，盡可能減少誤差。”而且也記錄了“有關空氣壓力，要根據各個實驗室的情況進行適宜選擇”。

與標準相關的課題

想象實際的行駛狀態，在德國的高速公路上是200km/h或者是在日本的高速公路上是100km/h。將在實際行駛時受到的沖擊和標準試驗（利用給力）中受到的沖擊相比較，能夠看出如果是按照標準試驗的條件來設定的話，沖擊的能量太小，必須考慮新的方法。

另外還有一個原因是，石頭的形狀不一樣（參照照片2）從投入口下落時就不均勻。很難與空氣混合，造成噴出的速度快慢不一。

為了能夠克服這個難題，考慮了不使用壓縮空氣的新的試驗方法。

新開發的飛石試驗機，該試驗機利用了汽車輪胎將石子飛出的方法。投石、通過輪胎的旋轉到試驗材料，利用汽車輪胎的旋轉速度，可以在40~160km/h的行駛速度之間任意設定。

該試驗機可選飛石量（又稱作投入量）①20g、②80g，用很少的量就足夠使用；石頭的大小也可以從① Φ5~Φ7、② Φ7~Φ10中選擇。也有石頭以外的沖擊物（螺桿、螺帽等也可以作為沖擊物）；另外減少了沖擊失誤，本試驗機只需要旋轉一次就可以判斷。

實際的試驗操作流程是把大粒沙子投入到料斗，按照指示溝將小碎石導入到輪胎附近，將輪胎的旋轉次加速到實際評價的預測速度。之后，調整輪子縫間的控制盤逐漸地吸入碎石，進行飛石。

在試料室提前調整設定溫度，由于飛石的反復彈跳等比較危險，請使用窺視窗戶確認沖擊。還有攝像機等的攝影，按順序進行沖擊觀察。

SAE?JASO是按照標準規定的標準片及小部品等進行試驗并評價的，但這臺設備的開發目的是，因為有希望再現“以實車上安裝的部件尺寸，會受到多少飛石的損害”的要求，以及考慮到在寒冷?高溫情的自然環境中，汽車行駛（低速，高速）時的速度和溫度條件等，設計?開發的使試驗變得可能的飛石試驗機（防飛石試驗機）。

作為這臺試驗機的應用拓展，從觀察窗用高速攝像機拍攝，沖擊時部品的損害方式、因為石頭、螺訂、螺母等形狀引起的損害形態的不同，保護保險杠及金屬面的涂膜等，在低溫及高溫下會產生什么樣的損害形態等等，以保留沖擊面便于觀察。