Essais de matériaux automobiles Une grande variété de défis spécialisés

Pourquoi les essais de matériaux pour l'industrie automobile sont-ils si difficiles ?

L'industrie automobile implique des produits complexes qui doivent être soigneusement conçus pour garantir la sécurité et les performances d'une variété de sous-systèmes cruciaux. Cet impératif d'ingénierie méticuleuse n'est qu'amplifié par le niveau élevé de concurrence dans l'industrie, qui pousse les constructeurs automobiles à innover constamment dans la poursuite de l'amélioration continue des produits.

Dans ce contexte, essais de matériaux prend une importance accrue. Les matériaux doivent être spécifiés aussi précisément que possible pour garantir un coût, un poids et des performances optimaux. Et les résultats des tests doivent être de la plus haute qualité pour éviter les erreurs qui pourraient entraîner des rappels coûteux (ou pire, des problèmes de sécurité).

Les constructeurs automobiles sont confrontés à l'impératif de maintenir des procédures fiables, précises, exactes et reproductibles pour une grande variété de tests requis. Nous couvrons certains des plus importants dans plusieurs catégories ci-dessous. Cette liste ne fait que commencer à couvrir le grand nombre de tests finalement requis par les fabricants de l'industrie automobile, mais elle aide à illustrer à quel point les exigences de test sont compliquées pour les équipementiers automobiles.’s.

Essais de matériaux automobiles : Carrosserie

Les carrosseries de véhicules deviennent de plus en plus complexes, utilisant des matériaux à haute résistance, notamment des aciers, de l'aluminium et des plastiques renforcés de fibres. Les ingénieurs font face à une concurrence continue pour utiliser les matériaux les plus légers possibles sans compromettre la sécurité des passagers.

Les solutions représentatives pour les essais de carrosserie automobile comprennent des machines pour tester les propriétés de formage de la tôle et les structures de collision.

Machines d'essai de matériaux automobiles : Châssis

Un châssis automobile est essentiel pour la sécurité globale du véhicule, le confort de conduite et l'efficacité énergétique. Par conséquent, ils font l'objet d'inspections particulières et les matériaux doivent être méticuleusement conçus pour chaque composant du châssis.

Les besoins de test représentatifs pour les châssis automobiles comprennent :

Test de ressort : les principales exigences en matière de test de ressort couvrent les ressorts hélicoïdaux de compression, les ressorts pneumatiques et les amortisseurs hydrauliques. Une variété de capacités d'essai de ressorts (y compris des plates-formes de mesure de force, des machines d'essai servo-hydrauliques et des essais multiaxiaux) sont nécessaires pour évaluer des attributs tels que le frottement, l'usure et la durée de vie.

Test des roues, des jantes et des pneus : en tant que lien direct entre le châssis d'un véhicule et la route, les roues, les jantes et les pneus transfèrent toutes les forces et tous les couples subis par le véhicule. Tous ces composants ont leurs propres exigences de test, allant des tests de traction/déchirure pour les élastomères de pneus, aux tests de compression pour les rebords de jante et les plaquettes de frein, en passant par les tests pour l'ensemble de la roue.

Systèmes de direction : les attributs des systèmes de direction tels que l'effet de glissement du manche, l'angle de torsion maximal des arbres de direction et la fiabilité des dispositifs de réglage de la hauteur de la colonne de direction doivent tous être soigneusement testés pour ce système de commande essentiel à la sécurité.

Essais de matériaux automobiles : composants d'intérieur et de sécurité

Des ceintures de sécurité aux appuie-tête en passant par les pédales de frein, chaque partie de l'habitacle d'un véhicule doit être conçue pour une utilisation, un confort et une sécurité optimaux. Les constructeurs automobiles doivent naviguer dans les tests pour une vaste gamme de composants, notamment :

Sièges et composants intérieurs : les composants cruciaux des sièges doivent fonctionner dans le cadre d'une utilisation intensive à long terme dans des environnements d'exploitation pouvant aller de températures arctiques inférieures à zéro au soleil brûlant du désert. Les processus de test doivent couvrir des attributs tels que la résistance à la fatigue des matériaux des sièges, les tests de dureté de la mousse pour les appuie-tête et autres surfaces rembourrées, et la rigidité des appuie-tête.

Composants de sécurité : les systèmes de sécurité, y compris les ceintures de sécurité (avec des tests strictement réglementés par UN/ECE-R16), les tissus et connecteurs d'airbag, et les systèmes d'étanchéité anti-pincement pour les portes/fenêtres nécessitent tous une vaste gamme de capacités de test pour garantir un fonctionnement fiable même après années d'utilisation.

Commandes opérationnelles : les pédales (embrayage/frein/gaz), les leviers de frein d'urgence et les interrupteurs de commande doivent tous être conçus avec précision pour garantir une facilité d'utilisation avec un retour haptique, optique et acoustique optimal pour les actions associées de l'utilisateur. Pour y parvenir, il faut des capacités de test spécialisées telles que des actionneurs à force incurvée pour les pédales et des poignées de servo-actionneur spécialisées pour les tests de levier de frein d'urgence.

Essais de matériaux automobiles : moteurs et entraînements

Les moteurs et les ensembles d'entraînement jouent un rôle essentiel dans la détermination des performances, de l'efficacité et des émissions. Les constructeurs automobiles sont pressés de concevoir des moteurs plus légers et plus rapides, alors même que les fonctionnalités (comme la suralimentation et l'hybridation) deviennent plus complexes.

Composants du moteur : les capacités cruciales de test des composants du moteur incluent des tests de fatigue à diverses températures pour les bielles, les vilebrequins et les ressorts de soupape. Des capacités de test supplémentaires sont nécessaires pour les systèmes liés au moteur tels que les roulements en élastomère, les systèmes d'échappement et les tapis de convertisseur catalytique.

Groupe motopropulseur : conduireles essais de train doivent capturer des propriétés spécifiques à des vitesses, des couples et des températures élevés. Les capacités essentielles de test de la transmission comprennent les tests d'embrayage, les tests de torsion sur les arbres de transmission, les tests de dureté/fatigue sur les engrenages et les tests de torsion sur les éléments en caoutchouc-métal.

Entraînements alternatifs : à mesure que les véhicules hybrides prolifèrent, les constructeurs automobiles investissent dans l'amélioration de l'efficacité des moteurs de traction, ce qui nécessite des capacités de test spécialisées pour des composants tels que les systèmes de stockage d'énergie/d'hydrogène et les actionneurs électromagnétiques.