ISO 16750-3 Xe cơ giới - Điều kiện môi trường và thử nghiệm thiết bị điện và điện tử - Phần 3: Tải trọng cơ học

Tiêu chuẩn "ISO 16750-3 Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử nghiệm thiết bị điện và điện tử - Phần 3: Tải trọng cơ học", do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển, quy định các yêu cầu đối với hệ thống và linh kiện điện và điện tử của xe, bao gồm hệ thống truyền động điện và linh kiện có điện áp vận hành tối đa theo cấp điện áp B. Tiêu chuẩn này mô tả các ứng suất môi trường tiềm ẩn và bao gồm các phương pháp thử nghiệm được khuyến nghị cũng như các yêu cầu đối với các vị trí lắp đặt cụ thể trên hoặc bên trong xe. Tiêu chuẩn này mô tả các tải trọng cơ học. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không áp dụng cho các yêu cầu về môi trường hoặc thử nghiệm hệ thống và linh kiện của xe máy và xe gắn máy.

Tiêu chuẩn ISO 16750-3 là một tài liệu quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Tiêu chuẩn này nêu rõ các yêu cầu và quy trình thử nghiệm đối với các hệ thống và linh kiện điện, điện tử trên xe cơ giới, đặc biệt tập trung vào ứng suất cơ học. Tiêu chuẩn này đảm bảo các linh kiện này có thể chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt trong quá trình vận hành xe, từ đó nâng cao độ tin cậy và an toàn.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống và linh kiện điện, điện tử được sử dụng trong xe cơ giới, bao gồm cả hệ thống truyền động điện có điện áp vận hành tối đa được phân loại là điện áp Loại B. Tiêu chuẩn này mô tả các ứng suất cơ học tiềm ẩn mà các linh kiện này có thể gặp phải tùy thuộc vào vị trí lắp đặt trong hoặc trên xe. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không bao gồm các hệ thống và linh kiện dành cho xe máy và xe gắn máy.

Tiêu chuẩn này đề cập đến các tải trọng cơ học như rung động, va đập và các ứng suất vật lý khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ bền của thiết bị điện và điện tử. Tiêu chuẩn này cung cấp khuôn khổ cho các nhà sản xuất thiết kế và thử nghiệm các linh kiện để đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của môi trường ô tô.

Các tính năng chính của tiêu chuẩn ISO 16750-3 là:

• Ứng suất môi trường: Tiêu chuẩn này xác định các tải trọng cơ học khác nhau mà các thành phần có thể phải chịu. Bao gồm:
  • Rung: Rung động liên tục hoặc gián đoạn do hoạt động của động cơ, điều kiện đường xá hoặc động lực học của xe.
  • Sốc: Tác động đột ngột từ các sự kiện như ổ gà hoặc va chạm.
  • Các biến dạng cơ học khác: Có thể bao gồm các biến dạng phát sinh từ quá trình lắp ráp, giãn nở vì nhiệt hoặc tương tác giữa các thành phần.

Các chủng loại này được thiết kế riêng cho từng vị trí lắp đặt cụ thể (ví dụ: khoang động cơ, khung gầm hoặc khoang hành khách) để phản ánh các điều kiện thực tế.

• Kiểm tra và yêu cầu: Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp kiểm tra chi tiết để mô phỏng tải trọng cơ học. Các thử nghiệm này đảm bảo các thành phần có thể chịu được ứng suất mà chúng sẽ gặp phải trong suốt vòng đời hoạt động. Tiêu chuẩn này cũng đưa ra các yêu cầu khuyến nghị để vượt qua các thử nghiệm này và đảm bảo các thành phần duy trì chức năng trong các điều kiện quy định.
• Trạng thái chức năng: Theo định nghĩa trong ISO 16750-1, tiêu chuẩn này yêu cầu các thành phần phải duy trì trạng thái chức năng Hạng A (hoạt động hoàn toàn) ở chế độ vận hành bình thường và Hạng C (chức năng hạn chế) ở các chế độ khác. Điều này đảm bảo các thành phần hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện lái xe thông thường, đồng thời cho phép giảm hiệu suất trong các tình huống không quan trọng.

Trong bản cập nhật mới nhất của tiêu chuẩn này, các yêu cầu đã được hài hòa hóa và đưa ra những khác biệt để đáp ứng tốt hơn các thiết kế và thành phần xe hiện đại.

Tiêu chuẩn ISO 16750-3 là một phần của loạt tiêu chuẩn ISO 16750 rộng hơn, bao gồm nhiều điều kiện môi trường khác nhau như nhiệt độ, độ ẩm và ứng suất điện. Tiêu chuẩn này rất quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô vì:

• Đảm bảo độ bền: Bằng cách chỉ định các bài kiểm tra tải trọng cơ học nghiêm ngặt, các bộ phận đảm bảo chúng có thể chịu được độ rung và va đập thường thấy trong môi trường ô tô.
• Cải thiện độ an toàn: Hệ thống điện và điện tử đáng tin cậy đóng vai trò quan trọng đối với sự an toàn của xe, đặc biệt là với các hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến và xe điện.
• Chuẩn hóa thử nghiệm: Cung cấp khuôn khổ được công nhận trên toàn cầu cho phép các nhà sản xuất thiết kế và thử nghiệm các thành phần một cách nhất quán, giảm thiểu sự thay đổi và cải thiện chất lượng.
• Hỗ trợ đổi mới: Việc cập nhật tiêu chuẩn đảm bảo khả năng tương thích với các công nghệ mới, phản ánh sự phức tạp ngày càng tăng của các loại xe hiện đại, bao gồm hệ thống điện và hybrid.

Các phương pháp thử nghiệm cơ bản được định nghĩa trong tiêu chuẩn ISO 16750-3 là:

• Kiểm tra độ rung: Mục đích của thử nghiệm này là đánh giá khả năng chịu được rung động liên tục hoặc gián đoạn của bộ phận do hoạt động của động cơ, điều kiện đường xá hoặc động lực học của xe. Các phương pháp thử nghiệm bao gồm:
  • Rung ngẫu nhiên: Mô phỏng các rung động ngẫu nhiên xảy ra trong điều kiện lái xe thực tế. Tiêu chuẩn này quy định dải tần số, mức độ gia tốc và thời gian thử nghiệm tùy thuộc vào vị trí lắp đặt của bộ phận (ví dụ: khối lượng có lò xo hoặc không có lò xo).
  • Rung hình sin: Kiểm tra phản ứng của linh kiện đối với rung hình sin, thường sử dụng sóng hình sin quét trên một dải tần số cụ thể.
  • Thông số thử nghiệm: Các thông số như gia tốc, dải tần số và thời lượng được thiết lập theo vị trí lắp đặt (ví dụ: các bộ phận gắn trên thân xe hoặc gắn trên động cơ).

Trong quá trình thử nghiệm, các cấu hình rung động khác nhau được áp dụng tùy thuộc vào việc bộ phận được lắp trên thân xe, khung gầm hay động cơ, phản ánh cường độ rung động khác nhau ở những khu vực này.

• Kiểm tra va đập cơ học: Mục đích của thử nghiệm này là đánh giá khả năng chống chịu của linh kiện trước các va chạm đột ngột, chẳng hạn như va vào ổ gà, gờ giảm tốc hoặc các sự cố bất ngờ khác. Các phương pháp thử nghiệm bao gồm:
  • Kiểm tra va đập: Bao gồm việc cho linh kiện chịu các cú sốc có kiểm soát, thường theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-27. Thử nghiệm này áp dụng một số lần va đập nhất định với gia tốc cực đại và thời gian kéo dài nhất định.
  • Thử nghiệm thả rơi: Đối với các thành phần có thể chịu ứng suất khi xử lý hoặc lắp ráp, có thể thực hiện thử nghiệm thả rơi để mô phỏng tình huống rơi vô tình.

Các bài kiểm tra va đập được tùy chỉnh theo vị trí của linh kiện và mức độ va đập dự kiến. Các bài kiểm tra này nghiêm ngặt hơn đối với các linh kiện có khối lượng không treo (ví dụ: bánh xe hoặc trục).

• Thử nghiệm rơi tự do: Mục đích của thử nghiệm này là mô phỏng ứng suất cơ học của một linh kiện bị rơi trong quá trình vận chuyển, lắp ráp hoặc bảo trì. Trong quá trình thử nghiệm này, linh kiện được thả từ độ cao quy định xuống một bề mặt cứng, thường theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-31. Số lần và hướng rơi phụ thuộc vào thiết kế và mục đích sử dụng của linh kiện. Thử nghiệm này chủ yếu áp dụng cho các linh kiện di động hoặc có thể tháo rời.
• Kiểm tra tải trọng cơ học cho các vị trí lắp đặt cụ thể: Mục đích của thử nghiệm này là xác định các ứng suất cơ học cụ thể tại vị trí lắp đặt của linh kiện, chẳng hạn như giãn nở nhiệt, lực lắp ráp hoặc tương tác với các linh kiện liền kề. Các phương pháp thử nghiệm bao gồm:
  • Kiểm tra tải trọng tĩnh: Áp dụng lực cơ học không đổi để mô phỏng ứng suất do trọng lượng lắp ráp hoặc trọng lượng xe gây ra.
  • Kiểm tra tải trọng động: Mô phỏng ứng suất tuần hoàn hoặc tương tác động như giãn nở nhiệt hoặc chuyển động của thành phần.

Các thử nghiệm được thiết kế riêng theo môi trường cụ thể (ví dụ: các bộ phận khoang động cơ phải chịu ứng suất nhiệt và rung động cao hơn so với các bộ phận trong cabin).

• Thử nghiệm môi trường kết hợp: Mục đích của thử nghiệm này là đánh giá hiệu suất của linh kiện dưới tác động kết hợp của ứng suất cơ học và môi trường (ví dụ: rung động kết hợp với thay đổi nhiệt độ). Mặc dù phương pháp thử nghiệm này tập trung vào tải trọng cơ học, nhưng nó có thể tham khảo các thử nghiệm kết hợp từ các phần khác của bộ tiêu chuẩn ISO 16750 để mô phỏng chính xác hơn các điều kiện thực tế. Thử nghiệm này được sử dụng khi các linh kiện được kỳ vọng sẽ chịu được đồng thời ứng suất cơ học và nhiệt.

Do đó, tiêu chuẩn ISO 16750-3 đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ tin cậy và an toàn của các linh kiện điện và điện tử trên xe cơ giới bằng cách giải quyết các vấn đề về tải trọng cơ học. Các quy trình và yêu cầu thử nghiệm toàn diện giúp các nhà sản xuất sản xuất các linh kiện bền bỉ, có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt khi sử dụng xe. Cùng với sự phát triển của công nghệ ô tô, tiêu chuẩn này tiếp tục phát triển, hỗ trợ động lực đổi mới và chất lượng của ngành.

Tổ chức của chúng tôi, với kinh nghiệm hoạt động nhiều năm và luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu, sở hữu đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm và cơ sở hạ tầng rộng khắp để thực hiện các thử nghiệm, đo lường và phân tích trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp thuộc mọi ngành nghề. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 16750-3 "Phương tiện giao thông đường bộ - Điều kiện môi trường và thử nghiệm thiết bị điện và điện tử - Phần 3: Tải trọng cơ học".