ISO 16750-3 Pojazdy drogowe – Warunki środowiskowe i badania urządzeń elektrycznych i elektronicznych – Część 3: Obciążenia mechaniczne

Norma „ISO 16750-3 Pojazdy drogowe – Warunki środowiskowe i badania wyposażenia elektrycznego i elektronicznego – Część 3: Obciążenia mechaniczne”, opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), określa wymagania dotyczące układów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych pojazdów, w tym elektrycznych układów napędowych i podzespołów o maksymalnym napięciu roboczym zgodnie z klasą napięcia B. Norma ta opisuje potencjalne obciążenia środowiskowe oraz zawiera zalecane metody badań i wymagania dotyczące określonych miejsc montażu na lub wewnątrz pojazdu. Norma ta opisuje obciążenia mechaniczne. Nie ma ona jednak zastosowania do wymagań środowiskowych ani badań układów i podzespołów motocykli i motorowerów.

Norma ISO 16750-3 to kluczowy dokument w branży motoryzacyjnej. Określa ona wymagania i procedury testowe dla układów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych w pojazdach drogowych, ze szczególnym uwzględnieniem obciążeń mechanicznych. Norma ta gwarantuje, że podzespoły te będą w stanie wytrzymać trudne warunki środowiskowe występujące podczas eksploatacji pojazdu, zwiększając niezawodność i bezpieczeństwo.

Niniejsza norma ma zastosowanie do układów i podzespołów elektrycznych i elektronicznych stosowanych w pojazdach drogowych, w tym do elektrycznych układów napędowych o maksymalnym napięciu roboczym sklasyfikowanym jako napięcie klasy B. Opisuje ona potencjalne naprężenia mechaniczne, na jakie mogą być narażone te podzespoły w zależności od miejsca montażu w pojeździe lub na nim. Norma ta jednak wyraźnie wyklucza układy i podzespoły przeznaczone do motocykli i motorowerów.

Niniejsza norma dotyczy obciążeń mechanicznych, takich jak wibracje, wstrząsy i inne naprężenia fizyczne, które mogą wpływać na wydajność lub trwałość urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Norma ta stanowi ramy dla producentów, umożliwiające projektowanie i testowanie komponentów w celu zapewnienia ich zgodności z rygorystycznymi wymaganiami środowisk motoryzacyjnych.

Główne cechy normy ISO 16750-3 to:

• Obciążenia środowiskowe: Norma ta definiuje różne obciążenia mechaniczne, którym mogą być poddawane komponenty. Należą do nich:
  • Wibracje: Ciągłe lub przerywane wibracje spowodowane pracą silnika, warunkami drogowymi lub dynamiką pojazdu.
  • Wstrząs: Nagłe uderzenia w wyniku zdarzeń takich jak dziury w jezdni lub kolizje.
  • Inne naprężenia mechaniczne: Mogą to być naprężenia wynikające z montażu, rozszerzalności cieplnej lub interakcji komponentów.

Odkształcenia te są dostosowane do konkretnego miejsca instalacji (np. komory silnika, podwozia lub przedziału pasażerskiego) i odzwierciedlają rzeczywiste warunki.

• Badania i wymagania: Niniejsza norma określa szczegółowe metody badań symulujących obciążenia mechaniczne. Badania te zapewniają, że komponenty wytrzymują naprężenia, którym będą poddawane w trakcie eksploatacji. Norma określa zalecane wymagania dotyczące zaliczenia tych badań i zapewnienia, że ​​komponenty zachowają swoją funkcjonalność w określonych warunkach.
• Status funkcjonalny: Zgodnie z definicją zawartą w normie ISO 16750-1, norma ta wymaga, aby komponenty utrzymywały status funkcjonalny Klasy A (w pełni funkcjonalny) w normalnym trybie pracy oraz Klasy C (o ograniczonej funkcjonalności) w pozostałych trybach. Gwarantuje to niezawodną pracę komponentów w typowych warunkach jazdy, dopuszczając jednocześnie spadek wydajności w scenariuszach mniej krytycznych.

W najnowszej aktualizacji tej normy zharmonizowano wymagania i wprowadzono różnice, aby lepiej spełnić wymagania nowoczesnych konstrukcji i komponentów pojazdów.

Norma ISO 16750-3 jest częścią szerszej serii norm ISO 16750, która obejmuje różnorodne warunki środowiskowe, takie jak temperatura, wilgotność i obciążenia elektryczne. Jest ona niezbędna w przemyśle motoryzacyjnym do:

• Zapewnienie trwałości: Dzięki rygorystycznym testom obciążeń mechanicznych mamy pewność, że komponenty wytrzymają wibracje i uderzenia typowe dla środowiska motoryzacyjnego.
• Poprawa bezpieczeństwa: Niezawodne układy elektryczne i elektroniczne mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pojazdów, zwłaszcza w przypadku zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy i pojazdów elektrycznych.
• Standaryzacja testowania: Zapewnia globalnie uznawane ramy, które umożliwiają producentom projektowanie i testowanie komponentów w spójny sposób, co zmniejsza zmienność i poprawia jakość.
• Wspieranie innowacji: Uaktualnienia normy zapewniają zgodność z nowymi technologiami, odzwierciedlając rosnącą złożoność nowoczesnych pojazdów, w tym układów elektrycznych i hybrydowych.

Podstawowe metody badań określone w normie ISO 16750-3 to:

• Badanie wibracji: Celem tego badania jest ocena odporności podzespołu na ciągłe lub przerywane drgania spowodowane pracą silnika, warunkami drogowymi lub dynamiką pojazdu. Metody testowania obejmują:
  • Wibracje losowe: Symuluje drgania losowe występujące w rzeczywistych warunkach jazdy. Norma określa zakresy częstotliwości, poziomy przyspieszenia i czas trwania testów w zależności od pozycji montażu elementu (np. masy resorowanej lub nieresorowanej).
  • Wibracje sinusoidalne: testuje reakcję komponentu na wibracje sinusoidalne, zwykle za pomocą fal sinusoidalnych o określonych częstotliwościach.
  • Parametry testu: Parametry takie jak przyspieszenie, zakres częstotliwości i czas trwania są ustawiane zależnie od pozycji montażu (np. elementy montowane na nadwoziu lub silniku).

Podczas testów stosowane są różne profile drgań w zależności od tego, czy element jest zamontowany na nadwoziu, podwoziu czy silniku, co powoduje różne natężenie drgań w tych obszarach.

• Badanie odporności na wstrząsy mechaniczne: Celem tego testu jest ocena odporności elementu na nagłe uderzenia, takie jak wjazd w dziury, progi zwalniające lub inne nagłe zdarzenia. Zastosowano następujące metody testowe:
  • Testowanie odporności na wstrząsy: Polega na poddaniu elementu kontrolowanym wstrząsom, zazwyczaj zgodnie z normą IEC 60068-2-27. Test polega na zastosowaniu określonej liczby wstrząsów o określonym przyspieszeniu szczytowym i czasie trwania.
  • Test upuszczania: W przypadku komponentów, które mogą być narażone na naprężenia związane z obsługą lub montażem, można wykonać test upuszczania, aby symulować przypadkowe upuszczenie.

Testy udarowe są dostosowywane do lokalizacji elementu i przewidywanego narażenia na uderzenie. Są one bardziej rygorystyczne w przypadku elementów o masie nieresorowanej (np. kół lub osi).

• Test swobodnego spadania: Celem tego testu jest symulacja naprężeń mechanicznych, jakie powstają podczas upuszczania komponentu podczas transportu, montażu lub konserwacji. Podczas tego testu komponent jest zrzucany z określonej wysokości na twardą powierzchnię, zazwyczaj zgodnie z normą IEC 60068-2-31. Liczba i kierunek upuszczania zależą od konstrukcji i przeznaczenia komponentu. Test ten ma zastosowanie głównie do komponentów przenośnych lub odłączanych.
• Badanie obciążenia mechanicznego w określonych miejscach montażu: Celem tego badania jest określenie naprężeń mechanicznych specyficznych dla miejsca montażu komponentu, takich jak rozszerzalność cieplna, siły montażowe lub interakcje z sąsiednimi komponentami. Metody badania obejmują:
  • Badanie obciążenia statycznego: polega na zastosowaniu stałej siły mechanicznej w celu symulacji naprężeń wywołanych przez ciężar zespołu lub pojazdu.
  • Badania obciążenia dynamicznego: symulują cykliczne naprężenia lub oddziaływania dynamiczne, takie jak rozszerzalność cieplna lub ruch komponentów.

Testy są dostosowywane do konkretnego środowiska (np. elementy komory silnika są narażone na większe obciążenia termiczne i wibracyjne niż elementy kabiny).

• Połączone badania środowiskowe: Celem tego badania jest ocena wydajności komponentów pod wpływem łącznych obciążeń mechanicznych i środowiskowych (np. wibracji połączonych ze zmianami temperatury). Chociaż ta metoda badawcza koncentruje się na obciążeniach mechanicznych, może odwoływać się do testów łączonych z innych części serii ISO 16750, aby dokładniej symulować warunki rzeczywiste. Badanie to stosuje się, gdy oczekuje się, że komponenty wytrzymają jednoczesne obciążenia mechaniczne i termiczne.

W związku z tym norma ISO 16750-3 odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu niezawodności i bezpieczeństwa podzespołów elektrycznych i elektronicznych w pojazdach drogowych, uwzględniając obciążenia mechaniczne. Kompleksowe protokoły i wymagania testowe pomagają producentom wytwarzać wytrzymałe podzespoły, odporne na trudne warunki eksploatacji pojazdów. Wraz z postępem technologii motoryzacyjnej, norma ta stale ewoluuje, wspierając dążenie branży do innowacji i jakości.

Nasza organizacja, działająca od wielu lat i skrupulatnie śledząca globalny rozwój nauki i technologii, zatrudnia zespół doświadczonych specjalistów i dysponuje szeroką infrastrukturą do przeprowadzania testów, pomiarów i analiz w szerokim zakresie dziedzin dla firm ze wszystkich sektorów. W tym kontekście świadczymy również usługi testowania zgodnie z normą ISO 16750-3 Pojazdy drogowe – Warunki środowiskowe i badania urządzeń elektrycznych i elektronicznych – Część 3: Obciążenia mechaniczne.