Pruebas en cámara climática para el sector de la automoción: ejemplos concretos

Tipos de pruebas para el sector de la automoción

Para probar baterías y acumuladores, descubra la cámara de prueba de baterías, diseñada para realizar pruebas en condiciones controladas.

El sector del automóvil es un campo de aplicación en el que las pruebas de productos son prácticamente infinitas.

Los automóviles y los medios de transporte en general son parte integrante de nuestra vida cotidiana y deben garantizar nuestra total seguridad, en cada uso y en cualquier circunstancia posible.

No sólo eso: los estándares de seguridad no los definen exclusivamente los fabricantes y sus subcontratistas, sino también los organismos reguladores que deben aprobar la homologación y por tanto la posterior venta del vehículo terminado.

De hecho, existen varias situaciones que pueden requerir pruebas en la industria mecánica automotriz. Estas pruebas involucran los diversos componentes que conforman el automóvil, tales como:

• carrocería (prueba de choque, prueba de irregularidades de la superficie de la carretera, prueba de color)
• motor (refrigeración, calefacción, aceite de motor, combustible, refrigerante, emisiones)
• componentes electrónicos y electromecánicos (como las pruebas EMC para compatibilidad electromagnética 2004/104/CE, 2004/108/CE)
• Funcionamiento específico de las diferentes partes (dirección, ruedas, frenos, caja de cambios, etc.) 

Las propias marcas de automóviles crearon sus propios estándares personalizados para pruebas internas específicas, que con el tiempo se convirtieron en estándares de producción. 

Así, además de los conocidos organismos reguladores IEC, ISO o ASTM, podemos encontrar un 50451 (Fiat) o un Volkswagen PV 1306.

Pruebas climáticas para el sector automotriz: Introducción

Entre las pruebas asociadas al sector automovilístico, encontramos sin duda diversas pruebas climáticas, con temperatura y humedad controladas.

Las pruebas, como ya hemos visto para otras aplicaciones, pueden referirse tanto a los diversos componentes que conforman el producto final como a los propios coches terminados

Las pruebas climáticas para la industria automovilística no solo afectan directamente a los fabricantes, sino también a los proveedores de los distintos componentes que formarán el vehículo.

En este último caso, las pruebas climáticas abarcarán desde placas electrónicas hasta motores eléctricos y baterías de litio. Las normas más extendidas que rigen estas pruebas climáticas son la IEC 60068 , la ISO 16750-4 y la IEC/EN 62133, específica para baterías.

Además de estos, como hemos mencionado anteriormente, muchos fabricantes de automóviles han desarrollado sus propios procedimientos de prueba, homologados según estándares internacionales.

Sin embargo, en el caso del automóvil completo, dado que estamos hablando de productos de gran tamaño, tendremos que referirnos a los cuartos de servicio, que ya hemos comentado aquí.

En ambas situaciones, sin embargo, las pruebas comparten características similares, que a su vez el sector del automóvil comparte con lossectores aeronáutico, aeroespacial y militar que hemos analizado aquí. 

Pero veamos ahora las principales características de la prueba climática para el sector del automóvil:

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Pruebas climáticas para el sector automotriz: Características

Las pruebas climáticas para automóviles tienen en cuenta tres variables clave: temperatura, humedad e iluminación .

En la mayoría de los casos, el rango de temperatura es muy amplio, generalmente de -40 a 180°.

Este intervalo se debe a la necesidad de que los automóviles estén operativos, sin ningún tipo de repercusión operacional, en las diferentes zonas climáticas del globo, donde además pueden estar sujetos a cambios bruscos de temperatura (choque térmico).

Estos rangos de temperatura contribuyen a la realización de los denominados ensayos de envejecimiento acelerado, que exacerban las condiciones climáticas para acelerar el proceso de envejecimiento del producto en prueba.

Para cumplir con estos requisitos, las cámaras climáticas para automóviles siempre están equipadas con controladores de pantalla táctil, que permiten programar ciclos de temperatura automáticosde forma rápida e inmediata.

La uniformidad y estabilidad de la temperatura deben tener el menor margen de error posible, incluso mayor que en las cámaras climáticas estándar. 

El control de la humedad es similar: un rango amplio, normalmente del 10 al 98%, sirve para simular todas las posibles condiciones reales que el automóvil, en todos sus componentes, encontrará a lo largo de su ciclo de vida.

El proceso de envejecimiento también se simula mediante pruebas de simulación de corrosión ( de niebla salina), pruebas de simulación de lluvia y pruebas de simulación de luz solar. 

La luz solar se simula mediante lámparas UV, según normas como ISO 4892-2 o ASTM D7356 .

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FDM y ensayos climáticos en el sector de la automoción

Las empresas automotrices están realizando inversiones cada vez mayores en control climático para garantizar productos cada vez más eficientes y seguros.

Basta con pensar en el ejemplo de marcas como Seat, que en 2020 invirtió 30 millones de euros en su propio centro de pruebas climáticas.

FDM, presente en el sector desde 1949, cuenta entre sus clientes con marcas históricas y de gran prestigio como Ferrari y Bridgestone. Aquí encontrará la solución personalizada que creamos para ellas.

Ya sea que necesite probar sus neumáticos, baterías de litio o cualquier componente de su automóvil, FDM siempre tendrá la solución para sus necesidades.

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Normas de referencia

• ISO 16750 (series 1-5) — Vehículos de carretera — Condiciones ambientales de la automoción
• SAE J1211 — Manual para la validación de robustez de módulos electrónicos automotrices
• VDA 230-213 — Calificación de componentes automotrices alemanes
• IEC 60068 (serie) — Métodos básicos aplicables a componentes de automoción
• AEC-Q100/Q101/Q200 — Normas de cualificación del Consejo de Electrónica Automotriz

Fuentes autorizadas

• SAE International — Organismo mundial de normalización de la industria automotriz.
• VDA — Verband der Automobilindustrie
• AEC — Consejo de Electrónica Automotriz

Preguntas frecuentes sobre las pruebas en cámaras climáticas para automóviles

¿Qué pruebas climáticas son obligatorias para un componente de automoción?

El estándar establecido según ISO 16750-4: temperatura de funcionamiento (-40 °C a +85 °C en cabina, +125 °C en compartimento del motor), choque térmico (-40 °C ↔ +85 °C en calor húmedo cíclico (10-40 ciclos 25-55 °C/95 %RH), niebla salina (72 h según ISO 9227), radiación solar (1120 W/m² para interiores), vibración se añade AEC-Q100 con 1000 h HTOL/HTSL

¿Rango de temperatura para los componentes del motor en comparación con las piezas internas?

Tres rangos principales: Cabina presurizada -40 °C/+85 °C (ECU, sensores internos). Compartimento del motor -40 °C/+125 °C (ECU del motor, inyectores). Componentes cercanos al escape hasta +150 °C de forma continua, con picos de +200 °C (sensores lambda, turbinas). Para vehículos eléctricos , se añade la certificación de baterías UN 38.3 con un rango de -40 °C/+85 °C en ciclo térmico (IEC 62660-2).

¿Cuál es el perfil de prueba típico para un sensor de automoción?

Expediente de cualificación típico: (1) 1000 h HTOL a Tmax, (2) 1000 h HTSL a alta temperatura en almacenamiento, (3) 500-1000 ciclos térmicos -40/+125, (4) 240 h de calor húmedo cíclico, (5) 1000 h de vibración de perfil aleatorio, (6) 96 h de niebla salina, (7) 500 h de niebla salina + humedad. Duración total: 12-18 meses. Cada fase requiere pruebas funcionales intermedias para verificar la degradación de parámetros (deriva, desviación, ruido).

¿Qué cambios se producen en los vehículos eléctricos (VE)?

Los componentes de los vehículos eléctricos tienen restricciones adicionales: la batería de litio requiere UN 38.3 más IEC 62660 (ciclos térmicos de -40/+60, choque térmico, cortocircuito). Los inversores y el BMS cumplen con la norma ISO 16750 ampliada con mayor énfasis en la compatibilidad electromagnética (CISPR 25). Conectores de alto voltaje: LV 214 VDA con más de 1000 ciclos térmicos y protección IP67/IP6K9K. El paquete de baterías completose valida en una cámara climática con perfiles de misión reales.