一、背景與測試意義
發動機、變速箱、電池包、輪胎是汽車關鍵總成與部件，在實際使用中會遇到：
極寒啟動（冬季寒冷地區，-30℃甚至更低）
高溫暴曬（夏季沙漠或炎熱地區，+60℃~+85℃車廂/部件表面溫度）
晝夜溫差循環（如高原、戈壁，-20℃~+50℃每日循環）
這些溫度應力會引起材料性能變化、潤滑油粘度變化、電子元器件特性漂移、密封件老化、結構疲勞等，從而影響啟動性能、傳動效率、續航與安全。 高低溫試驗箱可在實驗室條件下復現這些環境，實現加速老化與可靠性驗證，提前發現設計與材料缺陷。
二、高低溫試驗箱模擬方案與原理
1. 極寒啟動模擬
目標：驗證發動機、變速箱、電池包在低溫下的啟動可行性、響應時間及初期運行穩定性；輪胎在低溫下的抓地力與剛性變化。
典型工況：
溫度：-30℃、-40℃（視地域與車輛規格）
保溫時間：發動機/變速箱油液、冷卻液、電池包達到熱平衡（通常 4~8h）
啟動過程監測：
發動機：啟動電機電流、轉速上升曲線、燃油噴射與點火正常性
變速箱：換擋電磁閥響應、液壓油流動性
電池包：端電壓跌落、內阻變化、BMS啟動時間
輪胎：硬度變化（邵氏硬度升高）、接地印痕測試
評價參數：
啟動成功率、啟動時間、啟動電流
電池可用容量（低溫下明顯下降）
輪胎摩擦系數與滾動阻力變化
2. 高溫暴曬模擬
目標：驗證在高溫強日照環境下，發動機艙部件、變速箱油溫、電池包熱管理、輪胎胎面材料老化情況。
典型工況：
溫度：+60℃、+85℃（艙內空氣溫度），輪胎表面可加紅外燈或熱板模擬暴曬至+90℃
保溫時間：持續曝曬 4~12h，模擬午后高溫時段
監測內容：
發動機：ECU降頻保護、冷卻系統散熱能力、機油粘度下降與潤滑性能
變速箱：油溫升高對離合器/液力變矩器性能影響
電池包：溫升曲線、熱管理系統響應（冷卻風扇/液冷啟動）、容量衰減速率
輪胎：胎面膠軟化、氣壓升高、耐久性（抗熱老化龜裂）
評價參數：
高溫下輸出功率與扭矩變化
電池峰值溫度與溫差（防止局部過熱）
輪胎胎面硬度下降、抗熱老化性能（熱失重、裂紋數量）
3. 晝夜溫差循環模擬
目標：模擬自然環境中的日夜溫度交替，考核材料與結構在反復熱脹冷縮下的疲勞與老化。
典型工況：
溫度范圍：-20℃（夜）↔ +50℃（晝），或 -30℃↔+60℃（更嚴苛）
循環次數：10、30、50、100次（依據測試標準或壽命目標）
升降溫速率：1~3℃/min（可編程序控制）
監測內容：
發動機/變速箱：密封件（橡膠墊圈、O型圈）老化開裂、殼體接合面微滲漏
電池包：殼體密封性、內部連接阻抗變化、BMS數據漂移
輪胎：橡膠疲勞裂紋、胎體粘合強度下降、氣密層老化
評價參數：
循環后泄漏率、絕緣電阻、結構完整性
輪胎動平衡變化、耐久里程衰減率
三、高低溫試驗箱的技術要求（針對此類模擬）
| 需求 | 技術要求 |
| 溫度范圍 | 至少 -40℃ ~ +100℃（覆蓋極寒與高溫暴曬） |
| 溫度均勻性 | ≤ ±2℃（保證被測部件各部位受熱/冷均勻） |
| 控溫精度 | ≤ ±0.5℃（確保啟動/暴曬條件的準確性） |
| 程序控制 | 多段編程，可設保溫、升降溫速率、循環次數 |
| 容積與承重 | 足夠放入發動機/變速箱總成或電池包，承重結構穩固 |
| 數據記錄 | 實時記錄溫度、時間、被測件關鍵參數（電壓、電流、壓力等） |
| 安全保護 | 超溫、超壓、電氣過載保護，防爆（電池包測試需考慮） |
四、典型測試流程示例（電池包）
預處理：在標準環境（25℃）下測量容量基線。
極寒啟動：-30℃保溫 6h → 進行充放電測試 → 記錄容量與內阻。
高溫暴曬：+60℃保溫 8h → 開啟熱管理系統 → 記錄溫升與冷卻效果。
晝夜循環：-20℃~+50℃循環 50 次 → 檢查密封性、絕緣電阻、容量衰減。
結果評定：對比各階段性能指標，判定是否滿足設計規范（如容量保持率≥80%、無滲漏、無結構損傷）。
五、應用價值
提前暴露設計缺陷：如電池包在低溫下內阻過大導致啟動失敗、密封圈在溫差循環下龜裂漏油。
優化熱管理系統：驗證冷卻/加熱策略在環境下的有效性。
提升產品可靠性與市場適應性：確保車輛在寒區、熱帶、晝夜溫差大的地區都能正常工作。
六、總結
高低溫試驗箱可精準模擬極寒啟動、高溫暴曬、晝夜溫差循環等嚴苛環境，對發動機、變速箱、電池包、輪胎的啟動性能、熱管理效果、密封耐久性、材料老化等進行加速驗證，幫助車企在設計階段發現并改進溫度相關失效風險，提升整車在寒區、熱帶及溫差大地區的可靠性與安全性。
