JIS D 1601 Vibrationstestmethoden für Autoteile

In der von der japanischen Organisation für Industrienormen (JIS) entwickelten Norm „JIS D 1601 Vibrationstestmethoden für Automobilteile“ werden Vibrationstestmethoden für jedes Teil beschrieben.

Diese Tests werden wie folgt klassifiziert:

• Test zur Bestimmung der Resonanzfrequenz: Diese Testmethode dient der Bestimmung der Resonanzfrequenz jedes Teils.
• Vibrationsfunktionstest: Diese Testmethode dient dazu, die Funktion jedes Teils unter Vibrationsbedingungen zu überprüfen.
• Vibrationsdauertest: Mit dieser Testmethode soll die Widerstandsfähigkeit jedes Teils gegenüber Vibrationen bei einer festen Frequenz ermittelt werden.
• Dauerschwingungstest: Mit dieser Testmethode lässt sich die Widerstandsfähigkeit jedes Teils gegenüber Vibrationen ermitteln, deren Frequenz kontinuierlich mit einer konstanten Rate zunimmt und abnimmt.

Die Schwingbedingungen für die Schwingfunktionsprüfung und Schwingdauerprüfung werden wie folgt klassifiziert:

• Die Schwingungsverhältnisse der Teile werden je nach Fahrzeugtyp, in dem sie eingebaut sind, wie folgt klassifiziert:
  • Typ 1: Hauptsächlich für Pkw-Teile
  • Typ 2: Hauptsächlich für Busteile
  • Typ 3: Hauptsächlich für Kfz-Teile
  • Typ 4: Hauptsächlich für Motorradteile
• Die Schwingungsverhältnisse der Teile werden je nach Einbaulage wie folgt klassifiziert:
  • Klasse A: Für Teile, die relativ geringen Vibrationen ausgesetzt sind und an der Karosserie oder den Federn des Aufhängungssystems montiert werden.
  • Klasse B: Für Teile, die relativ starken Vibrationen ausgesetzt sind und an der Karosserie oder den Federn des Aufhängungssystems montiert werden.
  • Klasse C: Für Teile, die relativ geringen Vibrationen ausgesetzt sind und an der Motorstruktur montiert werden sollen.
  • Klasse D: Für Teile, die unter den Federn des Aufhängungssystems oder an der Motorstruktur montiert sind und relativ starken Vibrationen ausgesetzt sind.

Die Tests sollten in der Reihenfolge Resonanzfrequenz-Erkennungstest, Vibrationsfunktionstest und Vibrationsdauertest bzw. Schwingungsdauertest durchgeführt werden. Resonanzfrequenz-Erkennungstest und Vibrationsfunktionstest können jedoch auch gleichzeitig durchgeführt werden, oder Resonanzfrequenz-Erkennungstest, Vibrationsfunktionstest und Schwingungsdauertest können auch gleichzeitig durchgeführt werden.

Jedes Teil sollte grundsätzlich für einen Zeitraum auf der Vibrationsunterlage montiert werden, der seiner tatsächlichen Lebensdauer nahe kommt.

Grundsätzlich sollten Tests unter realen Betriebsbedingungen durchgeführt werden.

Eine einfache harmonische Bewegung sollte orthogonal zum montierten Teil in vertikaler, transversaler und longitudinaler Richtung angewendet werden. Der relative harmonische Anteil der einzelnen harmonischen Bewegung sollte jedoch im Allgemeinen 25 Prozent oder weniger der Schwingbeschleunigung betragen.

Die durch Sinuswellenschwingungen verursachte Schwingbeschleunigung und der relative Oberwellengehalt einfacher harmonischer Bewegungen sollten gemäß den in der Norm angegebenen Methoden berechnet werden.

Die Schwingbeschleunigung von Bauteilen sollte grundsätzlich am tatsächlichen Einsatzort ermittelt werden. Die Messung kann jedoch auch anhand der Vibration erfolgen.

Die folgenden Prüfmethoden sind in dieser Norm definiert:

• Prüfmethode zur Bestimmung der Resonanzfrequenz: Die Resonanzfrequenz des Teils sollte durch kontinuierliches Erhöhen und Verringern der Frequenz mit einer konstanten Rate im Frequenzbereich bestimmt werden, der je nach Art des zu prüfenden Teils aus der Tabelle mit dem Titel „Abschnitt Frequenzbereich“ ausgewählt wird.
• Prüfmethode für die Vibrationsfunktion: Die Vibrationsfrequenz sollte im gleichen Vibrationsbereich wie in der Tabelle angegeben liegen, und die Funktion der Teile sollte bei der in der Tabelle ausgewählten Vibrationsbeschleunigung geprüft werden. Falls erforderlich, kann die Vibrationsbeschleunigung jedoch von den an der Lieferung beteiligten Parteien vereinbart werden.
• Prüfmethode für Vibrationsfestigkeit: Die Vibrationsfestigkeitsprüfung von Teilen sollte je nach Fahrzeugtyp, Einsatzort und den in der Tabelle aufgeführten 14 Prüfstufen durchgeführt werden. Bei der Prüfung ist zwischen resonanten und nicht resonanten Bedingungen zu unterscheiden. Die Tabelle dient grundsätzlich der Klassifizierung der Vibrationsbedingungen. Bei Bedarf können Vibrationsrichtung und Prüfdauer jedoch zwischen den an der Lieferung beteiligten Parteien vereinbart werden.

Bei Resonanzen ist die Vibrationsfestigkeit durch eine Stunde vertikale Vibrationen sowie jeweils 0,5 Stunden Quer- und Längsvibrationen bei der Resonanzfrequenz des Bauteils mit den in den Abbildungen angegebenen Amplituden zu prüfen. Anschließend sind die in der Tabelle angegebenen Prüfungen durchzuführen. Bei zwei oder mehr Resonanzfrequenzen ist die höchste Resonanzfrequenz zu verwenden.

• Sweep-Vibrationsdauertestverfahren: Dieses Testverfahren wird mit einer Kombination der in den Tabellen angegebenen Abschnitte (Frequenzbereich) und Stufen (Schwingbeschleunigung) durchgeführt. Die konkrete Stufe, die Abschnittsauswahl, die Schwingrichtung und die Testdauer werden jedoch durch Vereinbarung zwischen den an der Lieferung beteiligten Parteien festgelegt.

In der Automobilindustrie sind Haltbarkeit und Leistung von Komponenten unter realen Bedingungen entscheidend. Vibrationen sind ein kritischer Faktor für die Zuverlässigkeit. Sie sind eine häufige Ursache für Ermüdung, Lärm und mechanische Ausfälle. Um diesem Problem zu begegnen, bietet die Norm JIS D 1601 eine standardisierte Methode für Vibrationstests in der Automobilindustrie. Diese Norm umfasst Verfahren zur Durchführung von Vibrationstests an Automobilkomponenten und -systemen. Ziel dieser Norm ist es, die Vibrationsumgebung zu simulieren, der Automobilkomponenten im realen Betrieb auf unebenen Straßen, Autobahnen oder unter bestimmten Fahrbedingungen ausgesetzt sein können.

Dieser Standard wird von japanischen Automobilherstellern und ihren Zulieferern häufig verwendet und wird weltweit häufig herangezogen, wenn Komponenten für den japanischen Markt oder Fahrzeuge getestet werden, die nach japanischen Konstruktionsstandards entwickelt wurden.

Diese Norm enthält detaillierte Spezifikationen für:

• Vibrationstestmethoden: Beschreibt sowohl sinusförmige als auch zufällige Vibrationstestverfahren.
• Testbedingungen: Dazu gehören Temperatur, Feuchtigkeit und andere Umgebungsbedingungen, die die Testergebnisse beeinflussen können.
• Montage und Installation: Bietet Richtlinien zur Montage und Ausrichtung von Testproben.
• Prüfprofile: Enthält je nach Anwendungsfall (z. B. Karosserie, Motor, Fahrwerk) unterschiedliche Prüfprofile.
• Bewertungskriterien: Gibt an, wie die Leistung und Haltbarkeit der getesteten Komponenten bewertet wird (z. B. Vorhandensein von Rissen, Funktionsverlust oder Verformung).

Der JIS D 1601-Standard unterteilt Testprofile in verschiedene Modi, im Allgemeinen basierend auf dem Standort oder der Funktion der Komponente:

• Fahrgastraumteile
• Motorraumteile
• Unterkörperkomponenten
• Laderaumteile

Jede Kategorie verfügt über spezifische Vibrationsfrequenzbereiche, Beschleunigungsstufen und Dauern, die die Bedingungen in diesem Abschnitt des Fahrzeugs realistisch widerspiegeln sollen.

Bei der sinusförmigen Schwingungsprüfung wird ein Bauteil über einen Frequenzbereich gescannt, um Resonanzfrequenzen und Ermüdungspunkte zu ermitteln. Bei der Zufallsschwingungsprüfung hingegen wird ein Schwingungsprofil verwendet, das die stochastische (zufällige) Natur realer Straßenschwingungen nachahmt. Diese Norm gibt Hinweise, wann welcher Typ je nach Anwendung des Bauteils und der erwarteten Betriebsumgebung eingesetzt werden sollte.

Die Einhaltung der Norm JIS D 1601 stellt sicher, dass die Teile die von Herstellern und Aufsichtsbehörden geforderten Haltbarkeitsstandards erfüllen und trägt dazu bei:

• Schätzung der Produktlebensdauer
• Erhöhung der Zuverlässigkeit und Sicherheit
• Reduzierung von Garantieansprüchen
• Sicherstellung der Einhaltung der Anforderungen japanischer Automobilhersteller

Daher ist die Norm JIS D 1601 ein grundlegender Standard im Automobilbau, insbesondere für vibrationsbelastete Komponenten. Durch die Festlegung klarer Testprotokolle und Umgebungsbedingungen trägt sie entscheidend dazu bei, dass Fahrzeugkomponenten auch unter wechselnden Straßenbedingungen dauerhaft zuverlässig funktionieren.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „JIS D 1601 Vibrationsprüfverfahren für Automobilteile“ an.