ISO 20653.

ISO 20653, karayolu taşıtlarına özgü olarak koruma sınıfı (IP) derecelendirmelerini tanımlayan uluslararası standarttır. IEC 60529 tüm elektrik ekipmanlarında kullanılan genel IP kod çerçevesini kurarken, ISO 20653 taşıt üzerinde montajlı ekipmanın karşılaştığı daha sert çevresel koşullara — basınçlı jet yıkama, yüksek sıcaklıkta jet temizleme, tuz püskürtmesi, yol enkazıyla yüklü toz ve uzun süreli durağan suya maruziyet — uyumlu hale getirir ve genişletir.

ISO 20653, IP kodunun karayolu taşıtı lehçesidir. IEC 60529 ile aynı iki haneli yapıyı kullanır, ancak taşıta özgü test koşulları ekler, taşıt-yönelimli uygulama için ek bir hane sunar ve şimdi otomotiv sektörü dışında da yaygın kullanılan IPX9K yüksek-sıcaklık, yüksek-basınç jet testini referans alır.

Kapsam

ISO 20653; binek otomobiller, ticari taşıtlar, karayolu dışı ekipman ve motorlu iki tekerlekli taşıtlar üzerine monte edilen elektrik ekipmanı muhafazalarının sağladığı koruma derecelerini belirler. Motor bölmesinde, şasi üzerinde, alt gövdede, tekerlek davlumbazında, dış yüzeyde ve taşıt içinde monte edilen bileşenlere uygulanır.

Standart belirli bir bileşenin hangi IP derecelendirmesini elde etmesi gerektiğini belirlemez — bu karar taşıt üreticisine, sistem entegratörüne veya ilgili OEM şartnamesine aittir. ISO 20653, testin nasıl yapıldığını ve her bir hanenin karayolu taşıtı bağlamında ne anlama geldiğini tanımlar.

IP kod yapısı

ISO 20653 IP kodu IEC 60529 ile aynı iki haneli formatı kullanır, taşıttaki uygulama alanı için opsiyonel bir harf eklenir:

IP X X K
   │ │ │
   │ │ └─ Opsiyonel ek harf (K = §3.5'e göre ek jet)
   │ └─── İkinci hane: sıvı girişine karşı koruma (0 ile 9K arası)
   └───── İlk hane: katı yabancı cisimlere karşı koruma (0 ile 6 arası)

İlk hane — katı cisim koruması

İlk hane IEC 60529 konvansiyonunu izler; toz-sızdırmaz kategoriler için taşıta özgü test koşulları vardır.

• IP0X — Koruma yok
• IP1X ile IP4X — Giderek küçülen katı cisim engellemesi
• IP5X — Toz korumalı; bir miktar toz girişi izinli ancak işleyişi bozmamalı
• IP6X — Toz-sızdırmaz; hiç toz girişi yok

5 ve 6 kategorileri için, toz kabini test koşulları taşıt-üzerine monte edilen elektronikte çalışma sırasında oluşan basınç değişimlerine uygun vakum döngüsünü içerir.

İkinci hane — sıvı giriş koruması

ISO 20653'ün IEC 60529'dan en belirgin şekilde ayrıldığı yer, özellikle ölçeğin üst ucunda burasıdır.

• IPX0 — Koruma yok
• IPX1, IPX2 — Dikey ve hafif eğimli damlama suyu
• IPX3 — Tanımlı açılardan sprey suyu
• IPX4 — Herhangi bir yönden sıçrayan su
• IPX4K — Artırılmış basınçla sıçrayan su (taşıta özgü)
• IPX5 — Herhangi bir yönden düşük basınçlı su jetleri
• IPX6 — Herhangi bir yönden güçlü su jetleri
• IPX6K — IPX6'dan daha yüksek basınçta güçlü su jetleri (taşıta özgü)
• IPX7 — Geçici daldırma (tanımlı derinlik, tanımlı süre)
• IPX8 — Sürekli daldırma (üretici tarafından tanımlı koşullar, IPX7'den daha sert)
• IPX9K — Yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı su jeti

IPX9K testi ISO 20653'ün en belirgin özelliğidir. Ticari taşıt yıkamasında ve motor bölmesi temizliğinde kullanılan yüksek-basınç, yüksek-sıcaklık buharlı temizleme koşullarını simüle eder.

ISO 20653 §5.2’ye göre IPX9K koşulları: 80 °C ± 5 °C su, 80 ile 100 bar arası basınç, 14 ile 16 L/dk arası akış, 100 ile 150 mm nozül mesafesi, dört nozül açısı, açı başına 30 sn maruziyet.

Test yöntemleri

Toz testi (IP5X, IP6X)

• Ekipman: Tanımlı parçacık boyutu dağılımına sahip talk pudralı toz kabini
• Prosedür: Numune kontrollü toz sirkülasyonu olan kabinde mühürlü tutulur; 6 kategorisi bileşenler için vakum döngüleri uygulanabilir
• Süre: Kategori ve bileşen tipine göre tanımlıdır
• Kabul: Test sonrası görsel inceleme; IP6X için hiç toz girişine izin yok

Su testi — IPX3 ile IPX6K

Bu testler tanımlı geometriler, akış hızları ve basınçlarla belirlenmiş sprey nozülleri, salınımlı tüpler ve jet nozülleri kullanır.

• IPX3, IPX4: Salınımlı tüp veya sprey nozül, tanımlı numune yönelimleri üzerinde kontrollü su akışı
• IPX4K: IPX4'e kıyasla yüksek basınçlı sprey
• IPX5, IPX6: Tanımlı iç çapa sahip elde tutulan jet nozül, belirtilen mesafeden tüm numune yüzeylerine uygulanır
• IPX6K: IPX6'dan daha yüksek basınç, taşıta özgü

Daldırma testi — IPX7 ve IPX8

• IPX7: Numune belirtilen derinlik ve sürede tatlı suya daldırılır
• IPX8: Üretici tarafından tanımlı daha sert daldırma koşulları — derinlik, süre, su bileşimi veya üçü birden

Yüksek basınç, yüksek sıcaklık jet testi — IPX9K

Bu, ISO 20653'ün imza testidir. Ticari taşıtlarda ve motor bölmelerinde kullanılan yüksek basınçlı buharlı temizleme ekipmanını simüle eder.

• Ekipman: Dört yelpaze-jet nozüllü özel IPX9K jet düzeneği
• Nozül açıları: Numuneye göre 0°, 30°, 60° ve 90°
• Numune rotasyonu: Test sırasında sürekli dönüş
• Koşullar: 80 °C ± 5 °C su, 80 ile 100 bar arası basınç, 14 ile 16 L/dk arası akış, 100 ile 150 mm nozül mesafesi, dört nozül açısı, açı başına 30 sn (ISO 20653 §5.2).
• Uygulama: Birçok taşıt-dışı ve motor-bölmesi bileşeni için zorunlu veya tavsiye edilir

Uygulanabilirlik

• Kabin içi, korumalı kablolama: IP4X ile IP5X / IPX0 ile IPX2
• Kabin tabanı, ayak boşluğu alanları: IP5X / IPX4
• Alt gövde, tekerlek davlumbazı: IP6K / IPX6K ile IPX9K
• Motor bölmesi: IP6K / IPX7 ile IPX9K
• Dış gövde, lamba takımları: IP6K / IPX6 ile IPX9K
• Suya daldırılabilir bileşenler (örn. su geçidi sensörleri): IP6K / IPX8 ile IPX9K

Belirli bir bileşen için gereken belirli derecelendirme normalde taşıt OEM'i veya platform şartnamesi tarafından belirlenir.

İlişkili standartlar

• IEC 60529 — Genel IP kodu; ISO 20653 bu çerçeve üzerine inşa edilmiş ve birçok tanımına referans verir
• ISO 16750 — Karayolu taşıtı çevresel koşulları ve testi — IP korumasının yanında titreşim, sıcaklık ve EMC'yi de referans alan daha geniş çevresel test planı
• DIN 40050-9 — Taşıt IP koruması için eski Alman standardı; yerini almıştır ama eski şartnamelerde hâlâ referans verilir; IPX9K test geometrisini ortaya koymuştur
• SAE J1455 — Ağır iş taşıt bileşenleri çevresel gereksinimleri için Kuzey Amerika muadili; uyarlamalarla benzer IP çerçevesini kullanır
• MIL-STD-810 Yöntem 506 (Yağmur) — Savunma yağmur testi, paralel çerçeve ancak farklı geometriler
• IEC 60068-2-18 — Bazı bileşen-seviyesi yeterlilik zincirlerinde kullanılan su test yöntemleri

Mühendislik etkileri

ISO 20653 uygunluğu nadiren tek bir sızdırmazlık başarısızlığı meselesidir — kalıp yapımından önce ele alınması, sonradan ele alınmasından daha kolay olan tasarım ve montaj sorunlarını ortaya çıkarır.

Tasarım kararlarına dayandırılabilen yaygın arıza modları:

• Konnektör sızdırmazlığı: Konnektör yönelimi, drenaj yolları, conta seçimi ve eşleşme toleransı
• Membran ventiller: IPX9K jet etkisi altında başarısız olan basınç eşitleme ventilleri
• Kablo giriş rakorları: Gerilim azaltıcı geometri, kablo kılıf malzemesi, rakor sızdırmazlık yüzeyi hazırlığı
• Muhafaza ayrım çizgileri: O-ring oluk geometrisi, sıkıştırma seti toleransı, bağlantı elemanı torku
• PCB konformal kaplama: Yüksek basınçlı suya maruziyete karşı pin başlıkları, kenar kontakları ve bileşen ayaklarının kaplanması

Taşıt-dışı ve motor-bölmesi bileşenleri için, prototip aşamasında bir ön-uygunluk IP test kampanyası tipik olarak kalıp yatırımından önce en yüksek riskli arıza modlarını ortaya çıkarır — düzeltici eylemin proses değişikliği yerine tasarımda hâlâ ekonomik olduğu zamanda.