Phản xạ năng lượng mặt trời và đặc tính nhiệt của vật liệu ô tô Daimler PAPP PWT 7333

Tiêu chuẩn “Daimler PAPP PWT 7333 Hành vi gia nhiệt của vật liệu”, được phát triển bởi công ty ô tô Daimler-Benz, mô tả một quy trình được sử dụng để đánh giá hành vi nhiệt và độ phản xạ bề mặt của các vật liệu tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, đặc biệt là da và các thành phần bọc nội thất. Là một phần của hệ thống đánh giá chất lượng vật liệu cho nội thất ô tô, tiêu chuẩn này đặc biệt quan trọng đối với nội thất xe cao cấp, nơi sự thoải mái trong cabin, khả năng quản lý nhiệt và độ bền màu là những yếu tố hiệu suất quan trọng.

Daimler PAPP PWT 7333 là một tiêu chuẩn kiểm tra vật liệu liên quan đến:

• Đo độ phản xạ bề mặt
• Hành vi hấp thụ nhiệt mặt trời
• Nhiệt độ vật liệu trong nhà tăng lên dưới tác động của ánh nắng mặt trời.
• Đánh giá chất liệu da và sợi da.

Nội thất xe hơi hiện đại có thể bị quá nóng khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời. Đặc biệt, các vật liệu có màu tối hấp thụ bức xạ cận hồng ngoại, dẫn đến các hiện tượng sau:

• Nhiệt độ bề mặt cao
• Sự khó chịu của hành khách
• Tăng tải trọng điều hòa không khí
• Vật liệu nhanh lỗi thời hơn.

Tiêu chuẩn này được thiết kế để đo lượng năng lượng mặt trời mà một vật liệu phản xạ và hấp thụ. Các vật liệu có độ phản xạ cao hơn thường giữ nhiệt độ thấp hơn khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Phương pháp thử nghiệm được mô tả đo độ phản xạ bề mặt của vật liệu, thường là trong vùng bước sóng cận hồng ngoại.

Phương pháp luận chung bao gồm các bước sau:

• Chuẩn bị mẫu vật liệu
• Tiếp xúc với ánh sáng được kiểm soát hoặc bức xạ hồng ngoại.
• Đo năng lượng phản xạ bằng thiết bị quang phổ.
• Tính toán các đặc tính phản xạ
• Đánh giá hành vi nhiệt

Phương pháp này thường được áp dụng trong các trường hợp sau:

• da
• Vật liệu composite sợi da
• Vật liệu trang trí nội thất
• Bề mặt polyme
• Các thành phần bên trong được phủ

Nhìn chung, tiêu chuẩn này được liệt kê cùng với các thông số kỹ thuật khác của nhà sản xuất thiết bị gốc ô tô, chẳng hạn như:

• BMW PR 358
• DIN EN ISO 17502
• Tiêu chuẩn DBL của Mercedes

Nhiều phòng thí nghiệm được chứng nhận mô tả thử nghiệm này tương tự như phép đo phản xạ năng lượng mặt trời ở bước sóng hồng ngoại khoảng 980 nm. Điều này cho thấy các nhà sản xuất ô tô sử dụng các phương pháp tương tự để kiểm soát nhiệt độ cabin và sự thoải mái của hành khách.

Tính chất nhiệt của vật liệu ô tô đề cập đến cách các vật liệu bên trong và bên ngoài xe hấp thụ, giữ lại và giải phóng nhiệt khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời hoặc nhiệt độ cao. Đặc tính này cực kỳ quan trọng trong kỹ thuật ô tô vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái, an toàn, độ bền và hiệu quả năng lượng. Ví dụ:

• Sự thoải mái của hành khách: Một trong những lý do rõ ràng nhất là sự thoải mái trong cabin. Các bề mặt nội thất, chẳng hạn như ghế ngồi, vô lăng, bảng điều khiển và tấm ốp cửa, có thể trở nên quá nóng sau khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Đặc biệt, các vật liệu tối màu hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời hơn. Một chiếc ghế da màu đen có thể vượt quá 70 độ C khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời. Các bề mặt kim loại có thể trở nên khó chịu hoặc thậm chí gây đau khi chạm vào. Các vật liệu có khả năng phản xạ năng lượng mặt trời tốt hơn sẽ giữ được nhiệt độ mát hơn và cải thiện trải nghiệm tổng thể của hành khách.
• Hiệu quả năng lượng và tiết kiệm nhiên liệu: Cabin nóng cần hệ thống điều hòa không khí mạnh hơn. Điều này dẫn đến:
  • Xe sử dụng động cơ đốt trong có mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn.
  • Giảm phạm vi hoạt động của xe điện.
  • Tăng khối lượng công việc của máy nén

Đặc biệt đối với xe điện, việc làm mát khoang cabin có thể làm giảm đáng kể phạm vi hoạt động của pin khi lái xe vào mùa hè. Sử dụng các vật liệu có khả năng hấp thụ nhiệt thấp hơn sẽ giúp:

• Giảm nhu cầu làm mát.
• Nó giúp tăng hiệu quả sử dụng năng lượng.
• Nó giúp mở rộng phạm vi hoạt động của xe điện.

• Da nứt nẻ
• Màu phai
• Biến dạng dẻo
• Sự cố kết dính
• Độ giòn bề mặt

Chu kỳ làm nóng và làm nguội lặp đi lặp lại cũng gây ra ứng suất nhiệt. Các nhà sản xuất kiểm tra hành vi chịu nhiệt của vật liệu để đảm bảo chúng giữ được vẻ ngoài, độ bền cơ học, kết cấu và các đặc tính an toàn trong suốt nhiều năm sử dụng.

• Những lưu ý về an toàn: Nhiệt độ bề mặt cao có thể gây ra rủi ro về an toàn. Ví dụ, chúng có thể gây bỏng do khóa dây an toàn hoặc vô lăng quá nóng, dẫn đến nhiệt độ quá cao gây nguy hiểm cho trẻ em hoặc vật nuôi, hoặc làm giảm sự thoải mái và khả năng tập trung của người lái. Một số vật liệu cũng có thể giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) nhanh hơn ở nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong cabin.
• Quản lý nhiệt cho xe điện: Xe điện hiện đại phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế nhiệt hiệu quả. Không giống như xe chạy xăng, xe điện không thể dễ dàng tận dụng lượng nhiệt thải dồi dào từ động cơ hoặc chịu được tổn thất năng lượng HVAC quá mức. Do đó,
  • Tải nhiệt của tủ điện quan trọng hơn.
  • Các vật liệu phản xạ nhiệt đang ngày càng trở nên có giá trị.
  • Quản lý năng lượng mặt trời giúp cải thiện hiệu quả tổng thể.

Do đó, các nhà sản xuất ô tô ngày càng tìm kiếm các công nghệ mới để cung cấp các chất tạo màu phản xạ tia hồng ngoại, lớp phủ mát khi chạm vào và vật liệu composite tiên tiến nhằm tăng cường khả năng bảo vệ.

• Mục tiêu về khí hậu và phát triển bền vững: Giảm nhiệt độ trong cabin góp phần vào sự phát triển bền vững. Nhu cầu làm mát thấp hơn đồng nghĩa với:
  • Tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn
  • Giảm lượng khí thải carbon dioxide
  • Hiệu suất pin được cải thiện
  • Ít tác động đến môi trường hơn

Điều này hỗ trợ các mục tiêu rộng hơn trong ngành công nghiệp ô tô liên quan đến hiệu quả năng lượng, giảm phát thải và giao thông bền vững.

• Cảm nhận về chất lượng xe cao cấp: Tập đoàn Mercedes-Benz và các thương hiệu xe sang khác rất chú trọng đến sự thoải mái về nhiệt độ, vì điều này ảnh hưởng đến cảm nhận về chất lượng. Bề mặt ghế ngồi, tay vịn hoặc vô lăng mát hơn sẽ tạo ra trải nghiệm khách hàng tinh tế hơn.

Tóm lại, hành vi làm nóng động cơ rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến hầu hết mọi khía cạnh về hiệu suất của xe và trải nghiệm người dùng:

• Tiện nghi: Bề mặt cabin mát hơn.
• Hiệu quả: Tiết kiệm năng lượng cho máy điều hòa không khí.
• Độ bền: Tuổi thọ vật liệu dài hơn.
• An toàn: Giảm nguy cơ bị bỏng.
• Hiệu năng xe điện: Phạm vi hoạt động được cải thiện.
• Tính bền vững: Giảm lượng khí thải

Khi các phương tiện giao thông ngày càng tiên tiến và được điện khí hóa, kỹ thuật vật liệu chịu nhiệt đang trở thành một phần ngày càng quan trọng trong thiết kế ô tô.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và chuyên môn, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn Daimler PAPP PWT 7333.