Reflexão solar e comportamento térmico dos materiais automotivos Daimler PAPP PWT 7333

A norma “Daimler PAPP PWT 7333 Comportamento Térmico de Materiais”, desenvolvida pela montadora Daimler-Benz, descreve um procedimento utilizado para avaliar o comportamento térmico e a refletividade da superfície de materiais expostos à luz solar, particularmente couro e componentes de estofamento interno. Como parte de um sistema de qualificação de materiais para interiores automotivos, essa norma é especialmente importante para interiores de veículos premium, onde o conforto da cabine, o gerenciamento térmico e a estabilidade da cor são fatores críticos de desempenho.

A norma Daimler PAPP PWT 7333 é uma especificação de ensaio de materiais relacionada a:

• Medição da refletividade da superfície
• comportamento de absorção de calor solar
• Aumento da temperatura de materiais internos sob a luz solar.
• Avaliação de materiais de couro e fibra de couro.

Os interiores dos carros modernos podem sobreaquecer sob a luz solar direta. Materiais de cores escuras, em particular, absorvem a radiação infravermelha próxima, levando ao seguinte:

• Altas temperaturas superficiais
• Desconforto do passageiro
• Aumento da carga de ar condicionado
• Obsolescência programada dos materiais.

Esta norma foi concebida para medir quanta energia solar um material reflete e quanta absorve. Materiais com maior refletividade geralmente permanecem mais frios quando expostos à luz solar. O método de ensaio descrito mede a refletividade da superfície dos materiais, tipicamente na região do infravermelho próximo.

A metodologia geral inclui o seguinte:

• Preparação de amostras de materiais
• Exposição à luz controlada ou à radiação infravermelha.
• Medição da energia refletida utilizando equipamento espectrofotométrico.
• Cálculo das propriedades de reflexão
• Avaliação do comportamento térmico

Este método é comumente aplicado nos seguintes casos:

• couro
• Compósitos de fibra de couro
• Materiais para mobiliário de interiores
• Superfícies de polímero
• Componentes internos revestidos

Geralmente, essa norma é listada juntamente com outras especificações de fabricantes de equipamentos originais automotivos, tais como:

• BMW PR 358
• ISO 17502
• Padrões Mercedes DBL

Muitos laboratórios acreditados descrevem o teste como semelhante às medições de refletância solar em um comprimento de onda infravermelho de aproximadamente 980 nm. Isso sugere que os fabricantes de automóveis utilizam abordagens semelhantes para controlar a temperatura da cabine e o conforto dos passageiros.

O comportamento térmico dos materiais automotivos refere-se à forma como os materiais dentro e fora de um veículo absorvem, retêm e liberam calor quando expostos à luz solar ou a altas temperaturas. Essa propriedade é extremamente importante na engenharia automotiva, pois afeta diretamente o conforto, a segurança, a durabilidade e a eficiência energética. Por exemplo,

• Conforto dos passageiros: Uma das razões mais óbvias é o conforto da cabine. Superfícies internas, como os assentos, o volante, o painel de instrumentos e os painéis das portas, podem ficar excessivamente quentes após a exposição à luz solar. Materiais mais escuros, em particular, absorvem mais radiação solar. Um assento de couro preto pode ultrapassar os 70 graus Celsius sob a luz solar direta. Acabamentos metálicos podem ficar desconfortáveis ​​ou até mesmo dolorosos ao toque. Materiais com melhor refletividade solar permanecem mais frescos e melhoram a experiência geral dos passageiros.
• Eficiência energética e economia de combustível: Cabines quentes exigem ar condicionado mais potente. Isso leva a:
  • Maior consumo de combustível em veículos com motor de combustão interna.
  • Autonomia reduzida em veículos elétricos.
  • Aumento da carga de trabalho do compressor

Em veículos elétricos, em particular, o arrefecimento do habitáculo pode reduzir significativamente a autonomia da bateria durante a condução no verão. A utilização de materiais com menor absorção de calor ajuda a:

• Reduz a necessidade de refrigeração.
• Aumenta a eficiência energética.
• Isso amplia a autonomia dos veículos elétricos.

• rachaduras na pele
• Desbotamento de cor
• Deformação plástica
• Falha adesiva
• fragilidade superficial

Ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento também causam estresse térmico. Os fabricantes testam o comportamento térmico dos materiais para garantir que eles mantenham sua aparência, resistência mecânica, textura e características de segurança ao longo de anos de uso.

• Considerações de segurança: Altas temperaturas superficiais podem representar riscos à segurança. Por exemplo, podem causar queimaduras devido ao superaquecimento das fivelas dos cintos de segurança ou dos volantes, levar a temperaturas perigosamente altas para crianças ou animais de estimação, ou reduzir o conforto e a concentração do motorista. Alguns materiais também podem liberar compostos orgânicos voláteis (COVs) mais rapidamente em altas temperaturas, afetando a qualidade do ar na cabine.
• Gestão térmica de veículos elétricos: Os veículos elétricos modernos dependem muito de um projeto térmico eficiente. Ao contrário dos veículos a gasolina, os veículos elétricos não conseguem aproveitar facilmente o calor residual do motor nem tolerar perdas excessivas de energia do sistema de climatização. Portanto,
  • As cargas térmicas do gabinete são mais importantes.
  • Materiais refletores de calor estão se tornando cada vez mais valiosos.
  • A gestão da energia solar melhora a eficiência geral.

Portanto, os fabricantes de automóveis estão cada vez mais buscando novas tecnologias para fornecer pigmentos refletores de infravermelho, revestimentos com toque frio e materiais compósitos avançados para maior proteção.

• Metas climáticas e de sustentabilidade: Reduzir a temperatura da cabine contribui para a sustentabilidade. Menores necessidades de refrigeração significam:
  • Menor consumo de combustível
  • Menores emissões de dióxido de carbono
  • Eficiência da bateria aprimorada
  • Menor impacto ambiental

Isso apoia objetivos automotivos mais amplos relacionados à eficiência energética, redução de emissões e mobilidade sustentável.

• A percepção da qualidade premium de um veículo: O Grupo Mercedes-Benz e outras marcas de luxo dão grande ênfase ao conforto térmico, pois este influencia a percepção de qualidade. Uma superfície de assento, apoio de braço ou volante mais frescos proporcionam uma experiência mais refinada ao cliente.

Em conclusão, o comportamento do aquecimento é importante porque afeta quase todos os aspectos do desempenho do veículo e da experiência do usuário:

• Conforto: Superfícies da cabine mais frescas.
• Eficiência: Menor consumo de energia com ar condicionado.
• Durabilidade: Maior vida útil do material.
• Segurança: Menor risco de queimaduras.
• Desempenho dos veículos elétricos: Maior autonomia.
• Sustentabilidade: Menos emissões

Com a crescente sofisticação e eletrificação dos veículos, a engenharia de materiais térmicos está se tornando uma parte cada vez mais importante do projeto automotivo.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de teste que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de teste em conformidade com a norma Daimler PAPP PWT 7333.