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更新時間：2025-08-26 
瀏覽次數：35汽車輪胎作為直接接觸戶外環境的核心部件，長期承受陽光暴曬、溫度波動與濕度侵蝕 —— 夏季路面溫度可達 60℃以上，紫外線（尤其是 UVB 波段）與可見光共同作用，會導致輪胎橡膠分子鏈斷裂，3 年使用后普通輪胎胎面裂紋率常超 30%，彈性衰減達 15%，直接影響行車安全。氙燈加速老化試驗箱通過模擬自然全光譜（含紫外線、可見光、紅外線），可在 2-4 周內完成等效戶外 1-2 年的老化測試，精準驗證輪胎橡膠的抗老化性能，為輪胎配方優化、胎面結構設計提供關鍵數據支撐。本文從技術原理、測試規范、核心難點及應用價值維度，系統解析其在汽車輪胎測試中的核心技術。
氙燈光源：采用 3000W 水冷式氙燈（壽命≥1000 小時），光譜分布與自然陽光相似度達 90% 以上；配備濾光片（如 borosilicate 濾光片過濾短波紫外線，或 quartz 濾光片保留全波段），可根據測試需求選擇 “戶外暴曬" 或 “透過車窗玻璃暴曬" 的光譜模擬模式。
控溫控濕系統：采用熱風循環加熱 + 噴霧加濕，溫度范圍 40℃-100℃（模擬夏季路面高溫），濕度范圍 30%-95% RH（模擬雨天、露水環境）；通過黑板溫度傳感器（測量樣品表面溫度）控制輪胎胎面溫度，確保與實際路面使用溫度偏差≤±3℃。
樣品固定裝置：采用可調節式輪胎夾具，可固定 14-22 英寸規格輪胎（或胎面切塊樣品），并支持 360° 緩慢旋轉（轉速 5r/h），確保輪胎表面各部位均勻受照，避免局部過度老化。
技術指標 | 要求范圍 | 對輪胎測試的意義 |
光譜范圍 | 280-800nm（全光譜覆蓋） | 還原自然陽光對輪胎的全波段老化作用 |
輻照強度 | 0.5-1.5W/m2@340nm（可調） | 精準控制老化速率，1W/m2 等效戶外 1 年老化 |
溫度控制范圍 | 40℃-100℃ | 模擬路面高溫，加速橡膠老化進程 |
濕度控制范圍 | 30%-95%RH | 模擬潮濕環境，驗證輪胎抗水老化能力 |
循環模式 | 光照 10h + 噴淋 2h（模擬晝夜 + 降雨） | 貼合自然老化規律，還原 “暴曬 - 降雨" 循環 |
樣品尺寸適配 | 胎面切塊（100mm×200mm）或完整輪胎 | 滿足不同測試需求（配方研發 / 成品驗證） |
二、汽車輪胎氙燈加速老化測試的標準流程
樣品預處理：選取 3 個同批次輪胎（或從輪胎胎面均勻截取 5 塊 100mm×200mm 的橡膠樣品），清除表面污漬與胎毛；在標準環境（23℃、50% RH）下放置 48 小時，消除生產后橡膠內部應力對測試結果的影響；測試前記錄初始性能數據（如拉伸強度≥18MPa、斷裂伸長率≥500%、硬度 60-70 Shore A）。
設備校準：測試前用光譜輻射計校準氙燈輻照強度，確保 340nm 波段強度偏差≤±5%；用標準溫度計校準樣品表面溫度，偏差控制在 ±2℃以內；檢查噴淋系統，確保水霧均勻覆蓋樣品表面，無局部干區。
外觀變化：每 100 小時觀察輪胎表面是否出現龜裂、變色（如泛黃）、表面剝落，用裂紋深度計測量裂紋尺寸；
物理性能：測試結束后，按 ISO 37 標準測試橡膠拉伸強度與斷裂伸長率，按 GB/T 531.1 測試硬度變化；
動態性能：對完整輪胎樣品，額外測試老化后的滾動阻力（增幅≤10% 為合格）、抓地力（濕地抓地力系數衰減≤5%）。
采用 “弧形反光板 + 可調角度夾具"：在樣品架兩側加裝弧形反光板，將氙燈光線反射至輪胎側面；夾具支持 ±30° 角度調節，配合 360° 旋轉功能，確保輪胎表面各點輻照強度偏差控制在 ±8% 以內；
分區域測試驗證：對胎面、胎側、胎肩分別粘貼輻照強度傳感器，實時監測各區域強度，若偏差超允許范圍，自動調整反光板角度或樣品轉速。
新增 “動態性能關聯測試"：老化測試后，將輪胎安裝在模擬行駛測試臺上，施加 500kg 載荷（等效乘用車重量），以 80km/h 速度模擬行駛 1000km，檢測胎面是否出現脫層、裂紋擴展；
引入 “老化 - 疲勞耦合測試"：在氙燈老化循環中，每 200 小時穿插一次動態疲勞測試（模擬輪胎顛簸路況），驗證老化與疲勞共同作用下的性能穩定性。
采用 “雙溫區控溫"：將箱內環境溫度與樣品表面溫度分開控制，環境溫度設定為 65-80℃，通過樣品表面熱電偶實時反饋，調整氙燈紅外線輸出功率，確保橡膠表面溫度不超 90℃；
對比空白試驗：同時設置 “僅高溫無氙燈" 的空白對照組，測試結束后對比兩組樣品的性能差異，剔除單純熱損傷對結果的干擾。
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