TCSAE 191-2021 全球典型地區(qū)氣候環(huán)境老化嚴(yán)酷度分級(jí)

ICS32.020CCST40團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CSAE191－2021全球典型地區(qū)氣候環(huán)境老化嚴(yán)酷度分級(jí)Classificationforweatheringseverityofglobaltypicalregions2021-06-11發(fā)布 2021-06-11實(shí)施中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布CSAE標(biāo)準(zhǔn)CSAECSAE在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處，歡迎將意見(jiàn)反饋至中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)，以便修訂時(shí)參考。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)地址：1號(hào)院H座；電話郵編：100176；郵箱：wwq@。T/CSAE191T/CSAE191—2021T/CSAE191T/CSAE191—2021鏈鏈鏈鏈鏈鏈鏈鏈目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1應(yīng)用概述 1單一氣候環(huán)境因素嚴(yán)酷度分級(jí) 1太陽(yáng)輻射 1空氣溫度 2空氣相對(duì)濕度 3綜合環(huán)境因素嚴(yán)酷度分級(jí) 3附錄A （資料性） 各環(huán)境因素對(duì)汽車(chē)非金屬材料老化的影響 6附錄B （資料性） 全球典型城市的氣候環(huán)境參數(shù) 8附錄C （資料性） 不同環(huán)境老化嚴(yán)酷度等級(jí)對(duì)應(yīng)的氙燈光老化試驗(yàn)時(shí)間 11I前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)汽車(chē)防腐蝕老化分會(huì)提出。II全球典型地區(qū)氣候環(huán)境老化嚴(yán)酷度分級(jí)范圍本文件給出了全球典型地區(qū)單一氣候環(huán)境因素及綜合環(huán)境因素老化嚴(yán)酷度分級(jí)。試驗(yàn)評(píng)價(jià)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T4797.1 環(huán)境條件分類(lèi)自然環(huán)境條件溫度和濕GB/Z32126 氣候現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及其驗(yàn)證T/CSAE67—2018 汽車(chē)氣候老化術(shù)語(yǔ)和定義術(shù)語(yǔ)和定義T/CSAE67界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。應(yīng)用概述零部件和材料的影響作用機(jī)理和效果見(jiàn)附錄A。對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)，單一氣候環(huán)境因素嚴(yán)酷等級(jí)主要作為汽車(chē)產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)參考，綜合環(huán)境因素嚴(yán)酷等級(jí)主要用于汽車(chē)產(chǎn)品環(huán)境耐久性設(shè)計(jì)參考。單一氣候環(huán)境因素嚴(yán)酷度分級(jí)太陽(yáng)輻射按某地區(qū)年平均太陽(yáng)輻射總量對(duì)環(huán)境嚴(yán)酷度進(jìn)行劃分，見(jiàn)表1。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)汽車(chē)?yán)匣木唧w影響見(jiàn)附錄A.2。1表1 太陽(yáng)輻射等級(jí)等級(jí)年平均太陽(yáng)輻射總量MJ/m2嚴(yán)酷度描述1＜3600輻射量非常低23600～5000輻射量低35000～7000輻射量中等47000～8000輻射量高5≥8000輻射量非常高注：參數(shù)的范圍含下限，不含上限，即“3600～5000”表示≥3600且＜5000。表2、表3、表4、表6同理?？諝鉁囟?當(dāng)溫度低于02和表3。溫度對(duì)汽車(chē)材料的主要影響見(jiàn)附錄A.3。表2 最高溫度嚴(yán)酷度分級(jí)等級(jí)溫度℃嚴(yán)酷度描述1＜25可忽略225～35輕度高溫335～40中度高溫440～45嚴(yán)重高溫5≥45極端高溫表3 最低溫度嚴(yán)酷度分級(jí)等級(jí)溫度℃嚴(yán)酷度描述1＞-15輕度低溫2-25～-15一般低溫3-35～-25中度低溫4-45～-35嚴(yán)重低溫5≤-45極端低溫1：39302：485-192，因此，高溫、低溫的影響均需要考慮。2空氣相對(duì)濕度空氣相對(duì)濕度其等級(jí)劃分見(jiàn)表4。濕度對(duì)汽車(chē)汽車(chē)整車(chē)、零部件和材料老化的影響情況見(jiàn)附錄A.4。表4 年平均相對(duì)濕度的分級(jí)等級(jí)相對(duì)濕度的范圍嚴(yán)酷度描述1＜25%極端干燥225%～40%干燥340%～65%溫和465%～82%潮濕5≥82%極端潮濕綜合環(huán)境因素嚴(yán)酷度分級(jí)全球典型地區(qū)大氣環(huán)境根據(jù)GB/T4797.1和GB/Z32126可分成濕熱、干熱、溫帶、寒帶主要四個(gè)環(huán)節(jié)氣候區(qū)，而全球的環(huán)境分類(lèi)及其對(duì)應(yīng)的主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)見(jiàn)表5，世界典型城市的氣候環(huán)境參數(shù)見(jiàn)附錄B。表5 全球環(huán)境分類(lèi)及其特點(diǎn)環(huán)境氣候區(qū)太陽(yáng)輻射等級(jí)高溫等級(jí)（極值）低溫等級(jí)（極值）濕度等級(jí)(年平均)大類(lèi)分區(qū)干熱極端干熱5521干熱44-52-31-2濕熱（恒定）濕熱43-415濕熱43-414-5溫帶亞濕熱3-43-413-5暖溫32-423-4寒溫2-32-32-32-4（高海拔）寒溫432-33-4寒帶寒冷1-21-23-43-4極地1154-5全球氣候類(lèi)型中，濕熱和干熱氣候強(qiáng)烈影響汽車(chē)耐候性。濕熱及干熱氣候嚴(yán)酷度等級(jí)劃分由TNR值及空氣相對(duì)濕度綜合確定。TNR值的定義按T/CSAE67-2018的4.22TNR模型用于近似計(jì)算外部大氣環(huán)境的光熱老化綜合作用效果，原始計(jì)算見(jiàn)公式(1)，如下：Ea 1 1 RTTNRRte

t273.15

273.15(1)式中：TNR——人工加速光熱老化等效輻照量，單位為蘭利（ly）；t ——l3Ea——老化反應(yīng)活化能，單位為焦每摩爾（J/mol）；R ——?dú)怏w常數(shù)，取值為8.314；Tt ——人工加速光熱老化的試驗(yàn)溫度，單位為攝氏度（）；Tu ——（℃）。其中，1蘭利（ly）指每平方厘米輻射面積上接受到的1cal（4.18J）能量，即1l=1clc=.8Jc2對(duì)于常用的經(jīng)典汽車(chē)材料，TNR計(jì)算方式中，老化反應(yīng)活化能Ea取41.57kJ/mol，人工加速光熱老化的試驗(yàn)溫度Tt取93.3℃，并將氣體常數(shù)R的值8.314代入，簡(jiǎn)化后得以下公式：TNR= Rexp(13.6435000 ) (2)T273.15式中：R ——實(shí)測(cè)的水平面總太陽(yáng)輻射量（波長(zhǎng)295nm～2800nm），單位為蘭利（ly），一般每5min值一次；T ——空氣溫度，單位為攝氏度（℃），一般每5min取值一次；TNR——溫度校正輻射量，由R及T計(jì)算累加得到，單位為蘭利（ly）。TNR模型老化環(huán)境綜合嚴(yán)酷度分級(jí)見(jiàn)表6。濕熱地區(qū)按照表7的綜合嚴(yán)酷度分級(jí)，干熱地區(qū)按照表8的綜合嚴(yán)酷度分級(jí)。不同綜合嚴(yán)酷度等級(jí)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)建議見(jiàn)附錄C。對(duì)于溫帶和寒帶兩個(gè)氣候區(qū)，建議參考表7確定綜合嚴(yán)酷度分級(jí)并開(kāi)展耐候性試驗(yàn)。表6 TNR模型老化環(huán)境綜合嚴(yán)酷度等級(jí)劃分等級(jí)TNR值ly嚴(yán)酷度描述1＜2000很低22000～5000低35000～7000中等47000～10000高5≥10000很高表7 濕熱環(huán)境的綜合嚴(yán)酷度分級(jí)綜合嚴(yán)酷度TNR等級(jí)相對(duì)濕度等級(jí)描述1≤3≤3濕度溫和，光熱老化嚴(yán)酷度中等243～4潮濕，光熱老化嚴(yán)酷度高354潮濕，且光熱老化嚴(yán)酷度很高445極端潮濕，光熱老化嚴(yán)酷度高555極端潮濕，且光熱老化嚴(yán)酷度很高4表8 干熱環(huán)境的綜合嚴(yán)酷度分級(jí)綜合嚴(yán)酷度TNR等級(jí)相對(duì)濕度等級(jí)描述1≤32干燥，光熱老化嚴(yán)酷度中等242干燥，光熱老化嚴(yán)酷度高352干燥，且光熱老化嚴(yán)酷度很高441極端干燥，光熱老化嚴(yán)酷度高551極端干燥，且光熱老化嚴(yán)酷度很高5附 錄 A（資料性）各環(huán)境因素對(duì)汽車(chē)非金屬材料老化的影響概述境等，其中氣候環(huán)境中最主要三大影響因素是：太陽(yáng)輻射、溫度、濕度。產(chǎn)品的老化通常是這些環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。太陽(yáng)輻射的影響太陽(yáng)輻射環(huán)境的影響主要分為以下兩個(gè)部分：化的原因；體表面溫度一般比周?chē)諝鉁囟雀摺Ｗⅲ喝展獾奈章逝c物體顏色密切相關(guān)，不同顏色對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收不同，從白色材料的大約20％到黑色材料的超過(guò)90％，因此不同顏色的物體會(huì)達(dá)到不同的表面溫度。溫度的影響溫度對(duì)汽車(chē)?yán)匣挠绊懼饕幸韵路矫妫海ㄈ缭鏊軇┑攘现兄饾u遷移出去，隨著時(shí)間的推移，這將導(dǎo)致儀表板表面變脆；儀表板等；發(fā)；——極端的高低溫循環(huán)會(huì)導(dǎo)致物理性破壞，比如斷裂等。濕度的影響濕度（水）對(duì)汽車(chē)?yán)匣挠绊懼饕幸韵路矫妫洪g才能達(dá)到水分平衡狀態(tài)；6T/CSAE191T/CSAE191—2021T/CSAE191T/CSAE191—2021PAGEPAGE11PAGEPAGE10材料表面的物理破壞，如涂層或油漆的脫落；——水分還能夠直接參與材料降解的化學(xué)反應(yīng)，如某些涂層和聚合物中二氧化鈦（TiO2）的粉化就是一個(gè)例子。在高分子材料光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，水的作用將加速材料表面的破壞；在低溫結(jié)冰時(shí)會(huì)產(chǎn)生膨脹和應(yīng)力，從而導(dǎo)致涂膜的撕開(kāi)、斷裂或剝落；——極低濕度條件下，會(huì)導(dǎo)致膠粘劑脫膠、天然纖維開(kāi)裂、印刷品褪色等。附 錄 B（資料性）全球典型城市的氣候環(huán)境參數(shù)全球典型城市的氣候環(huán)境參數(shù)如表B.1所示。表B.1 全球典型城市氣候環(huán)境參數(shù)城市或地點(diǎn)，大洲環(huán)境氣候區(qū)年輻射總量a溫度(年極值)濕度(年均值)水平面總輻射MJ/m2低溫℃高溫℃相對(duì)濕度%阿克雷里,冰島，歐洲寒帶2628-172374揚(yáng)馬延島，挪威，歐洲寒帶2387-191283戈特霍布，格陵蘭，歐洲寒帶3413-211876尤里卡，加拿大，北美洲寒帶2923-501570伊魁特，加拿大，北美洲寒帶3524-422373哈爾濱，中國(guó)，亞洲寒帶4723-333358諾姆，阿拉斯加州，美國(guó)，北美洲寒帶3236-372575希布加莫，加拿大，北美洲寒帶4572-403171漠河，中國(guó)，亞洲寒帶4532-423464芒廷霍姆，愛(ài)達(dá)荷州，美國(guó)，北美洲寒帶5929-204051錦州，中國(guó)，亞洲寒帶5332-193450平壤，朝鮮，亞洲寒帶4896-203367北京，中國(guó)，亞洲寒帶5677-143750溫尼伯國(guó)際機(jī)場(chǎng)，加拿大，北美洲寒帶4957-353570休倫，南達(dá)科他州，美國(guó)，北美洲寒帶5360-313967奧斯陸，挪威，歐洲寒帶3128-193070沈陽(yáng)，中國(guó)，亞洲寒帶5490-253458卡亞尼，芬蘭，歐洲寒帶3150-342777直布羅陀，歐洲/非洲溫帶662853672帕爾馬，西班牙，歐洲溫帶6005-33673拉巴特，摩洛哥，非洲溫帶702753880那不勒斯，意大利，歐洲溫帶6332-23673波薩達(dá)斯機(jī)場(chǎng)，阿根廷，南美洲溫帶646913967布宜諾斯艾利斯，阿根廷，南美洲溫帶6163-33771上海，中國(guó)，亞洲溫帶4514-63769福岡，日本，亞洲溫帶4882-43563巴勒莫，意大利，歐洲溫帶639453768雅典，希臘，歐洲溫帶592903764大阪，日本，亞洲溫帶4691-43661東京，日本，亞洲溫帶4385-33457表B.1 全球典型城市氣候環(huán)境參數(shù)（續(xù)）城市或地點(diǎn)環(huán)境氣候區(qū)年輻射總量a溫度(年極值)濕度(年均值)水平面總輻射MJ/m2低溫℃高溫℃相對(duì)濕度%卡拉斯科，烏拉圭，南美洲溫帶611603673康塞普西翁，智利，南美洲溫帶6782-12867圣地亞哥，智利，南美洲溫帶6311-43561坦帕，佛羅里達(dá)，美國(guó)，北美洲溫帶651603670哈拉雷，津巴布韋，非洲溫帶683353256突尼斯，突尼斯，非洲溫帶623923867布朗斯維爾，得克薩斯州，美國(guó)，北美洲溫帶6116-13773阿雷格里港，巴西，南美洲溫帶612023872雷西斯滕西亞，阿根廷，南美洲溫帶6584-13969塔科馬，華盛頓州，美國(guó)，北美洲溫帶4378-113473伊斯坦布爾，土耳其，亞洲溫帶4903-53567里斯本，葡萄牙，歐洲溫帶631823869倫敦，英國(guó)，歐洲溫帶3503-63068巴黎，法國(guó)，歐洲溫帶3812-83372馬賽，法國(guó)，歐洲溫帶5746-53563阿姆斯特丹，荷蘭，歐洲溫帶3650-93078布魯塞爾，比利時(shí)，歐洲溫帶3643-103175盧森堡市，盧森堡，歐洲溫帶3859-113173慕尼黑，德國(guó)，歐洲溫帶4205-183274布拉格，捷克，歐洲溫帶3827-173271維亞納，奧地利，歐洲溫帶4360-143370布加勒斯特，羅馬尼亞，歐洲溫帶5087-173570卑爾根，挪威，歐洲溫帶2779-112677奧爾堡，丹麥，歐洲溫帶3474-132878米蘭，意大利，歐洲溫帶5108-123466溫帶6412-114056洛杉磯，加州，美國(guó)，北美洲溫帶655643669大連，中國(guó)，亞洲溫帶5288-153263昆明，中國(guó)，亞洲溫帶6232-32964廣州，中國(guó)b，亞洲溫帶4201（4529）b43872廈門(mén)，中國(guó)，亞洲溫帶523163875酒泉，中國(guó)，亞洲干熱6106-233543卡爾古利，澳大利亞，大洋洲干熱729014243吐魯番，中國(guó)b，亞洲干熱5857（7187）b-194827化德，中國(guó)，亞洲干熱5720-293151愛(ài)麗斯泉，澳大利亞，大洋洲干熱8125-14233表B.1 全球典型城市氣候環(huán)境參數(shù)（續(xù)）城市或地點(diǎn)環(huán)境氣候區(qū)年輻射總量a溫度(年極值)濕度(年均值)水平面總輻射MJ/m2低溫℃高溫℃相對(duì)濕度%麥地納，沙特阿拉伯，亞洲干熱804244622鳳凰城，美國(guó)，北美洲干熱760704332那霸，日本，亞洲濕熱527493371巴拿馬城，巴拿馬，南美濕熱6120213676瓊海，中國(guó)b，亞洲濕熱5612（5884）b93982巴蘭基利亞，哥倫比亞，南美洲濕熱5890203681a年輻射量數(shù)據(jù)為水平面。b括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)分別為對(duì)應(yīng)地點(diǎn)的緯度角的年太陽(yáng)輻射量。附 錄 C（資料性）不同環(huán)境老化嚴(yán)酷度等級(jí)對(duì)應(yīng)的氙燈光老化試驗(yàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)不同表6中的大氣環(huán)境老化嚴(yán)酷度等級(jí)地區(qū)自然曝曬1年，建議的的氙燈光老化試驗(yàn)時(shí)間如表C.1所示。表C.1 不同大氣環(huán)境老化嚴(yán)酷度等級(jí)對(duì)應(yīng)的氙燈光老化試