Conductorul nu este „un singur fir solid” - Este fabricat din mai multe fire de cupru ultra-fine
Dacă ați tăiat vreodată un fir electric obișnuit de uz casnic, este posibil să fi văzutun singur miez solid de cupru-rigid și rigid și probabil să se rupă după ce ați fost îndoit de mai multe ori.
Dar conductorul folosit în ansamblurile de cabluri de diagnosticare de înaltă calitate-estecomplet diferit.
Nu este „un fir solid”; în schimb, constă din mai multe fire de cupru ultra-răsucite împreună-la fel ca împletirea unei frânghii.
Un fir gros de cupru este înlocuit cu zeci sau chiar sutefire de cupru extrem de fine. Diametrul fiecărei toroane individuale este de obicei mai mic de 0,2 mm, în timp ce cablurile de-înaltă calitate pot folosi toroane la fel de fine ca0,05–0,10 mm. Aceste fire sunt atuncirăsucite în spiralăîmpreună pentru a forma un conductor multi-catenare.
Acest design „împletit” rezolvă o problemă fundamentală: flexibilitatea.
Când un fir de cupru solid este îndoit, partea exterioară este întinsă, în timp ce partea interioară este comprimată, determinând concentrarea tensiunii în punctul de îndoire-după îndoiri repetate, firul se poate rupe în cele din urmă.
Cu mai multe fire fine de cupru răsucite împreună, fiecare fir individualse poate mișca ușor în raport cu celelalteîn timpul îndoirii. Forțele externe sunt distribuite pe firele individuale în loc să fie concentrate într-un singur fir gros de cupru.
Este ca și cum ai compara un pachet de betisoare cu o singură bețișoară:o singură bețișoară se poate rupe cu ușurință atunci când este îndoită, în timp ce un mănunchi de betisoare este mult mai greu de spart. Același principiu se aplică conductoarelor fine de cupru multi-:cu cât sunt mai multe fire și cu cât sunt mai fine, cu atât cablul general devine mai moale și mai rezistent la oboseală-.
Datele de testare din industrie demonstrează clar diferența:
Cabluri cu lanț de -flexibilitate ridicată-utilizați conductoare de cupru cu mai multe-catene, ultra-fine, cu fire fine, fără oxigen-, care respectăCerințe pentru conductori de clasa 6 conform DIN VDE 0295 sau IEC 60288. În10 milioane de cicluri de îndoire, rata de rupere a conductoarelor de cupru multi-catenare estecu peste 90% mai mic decât cel al conductoarelor rigide.
Cabluri rigide-conductoarepoate începe să experimenteze ruperea firelor după doar5 milioane de cicluri de îndoire.
Conductorii care folosescfire de cupru ultra-0,08 / 0,10 / 0,12 mmpoate rezistacel puțin 1 milion de cicluri de îndoire alternativăla o rază de îndoire standard de 7,5 ori diametrul exterior al cablului, fără fire rupte sau defectarea izolației.
Produsele cu specificații-mai înalte pot atinge durate de viață la îndoire de6–8 milioane de cicluri, sau chiar 20 de milioane de cicluri.
Cu cât firele de cupru sunt mai fine, cu atât numărul de fire este mai mare și cu cât pasul de torsionare este mai scurt, cu atât cablul devine mai moale și mai rezistent la îndoire-.Acesta este motivul pentru care un ansamblu de cablu de diagnosticare de înaltă calitate-poate fi înfăşurat, îndoit şi depozitat în mod repetatfără ruperea miezului intern.
Jacheta din elastomer oferă „-auto-recuperare”
Dirijorul asigurăflexibilitate, dar flexibilitatea singură nu este suficientă. De asemenea, un cablu are nevoie de capacitatea de arevine la forma inițială după îndoire.
Aici este loculjachetă din elastomerintră.
PUR (poliuretan)este oelastomer termoplasticcu o structură moleculară unică constând în alternanţăsegmente dureşisegmente moi.
Segmentele dure oferă rezistență și rezistență la abraziune, în timp ce segmentele moi oferă flexibilitate și recuperare elastică.
Când cablul este îndoit,lanțurile moleculare din segmentele moi se rotesc și se întind pentru a absorbi energia de deformare. Când forța externă este îndepărtată,segmentele dure acționează ca niște arcuri, trăgând lanțurile moleculare înapoi spre pozițiile lor inițiale.
Datele-de test din lumea reală fac diferența și mai clară:
Jachetele PUR pot realiza oalungire la rupere de până la 400%, depășind cu mult aproximativ150%tipic pentru materialele PVC convenționale.
După îndoiri repetate, PUR poate menține arata de revenire de peste 95%.
În testarea standard la abraziune conformISO 4649, PUR expune apierderi de volum mult mai mici din cauza abraziuniidecât materialele tradiționale din PVC și cauciuc.
Pur și simplu,o jachetă PUR este ca o bandă elastică-de înaltă calitate: se intinde si se alungeste; eliberează-l și se întoarce. Această capacitate de „-auto-recuperare” asigură că cablulnu dezvoltă deformare permanentăîn timpul îndoirii repetate, în timp ce mantaua exterioarănu se încrețește, nu se umflă sau nu crapă.
Dacă sunteți interesat de mai multe detalii tehnice despre materialele PUR, consultați articolul nostru anterior,„De ce este o jachetă PUR „Scutul de protecție” al ansamblurilor de cabluri auto?”
Cum transferă „Căzmașul de eliberare a tensiunii SR-forța de tragere către carcasă în loc de îmbinările interioare de lipire
Un conductor flexibil și o manta elastică sunt importante-dar părțile unui cablu care sunt cele mai vulnerabile la defecțiune sunt de faptnu la mijloc, ci la ambele capete.
Legătura dintreconector OBD și cablueste punctul de tranziție între acomponentă rigidă (conectorul)si acomponenta flexibila (cablu).
De fiecare dată când conectorul este conectat sau deconectat sau de fiecare dată când cablul este tras,forțele devin concentrate în acest punct de tranziție. Fără o protecție adecvată, îmbinările interne de lipit sunt supuse în mod repetat la solicitări mecanice, devenind în cele din urmă slăbite șiruperea.
Tocmai aceasta este problema pe care este proiectată să o rezolve cizma SR (Strain Relief).
Principiul de funcționare al cizmei-de detensionare SR este destul de inteligent: nu face ca cablul să „suportă” forța de tragere; în schimb, face ca forța de tragere să „ocolească” îmbinările interne de lipit.
Când o forță externă trage de cablu, cizma SR-o structură elastică turnată integral în partea din spate a conectorului-intră în acțiune.
Pasul 1: Prinde
Cizma SRprinde ferm mantaua exterioară a cablului, lăsând practic loc pentru mișcare relativă.
Prin urmare, forța de tragere este aplicată pe cizmă, mai degrabă decât să fie transferată direct la îmbinările de lipit interioare.
Pasul 2: Transfer
Cizmatransferă forța de tragere către carcasa conectorului-fie carcasa din plastic, fie carcasa metalică de ecranare-în loc să o transferați la îmbinările de lipire interioare delicate.
Rezultatul
Când trageți cu forță de cablu,cizma-de deformare interceptează forța, deci îmbinările interne de lipitnu experimentează practic nicio sarcină de tracțiune.
Cât de eficient este acest design?
În conformitate cu cerințele de-testare de reducere a stresului din standardul internaționalIEC 60884-1, un ștecher trebuie să reziste la a60 N forță de tragere (aproximativ 6 kg)aplicatde 100 de ori cu o frecvență de o dată pe secundă.
Un cablu echipat cu o cutie de portbagaj SR calificatătrece cu ușurință acest test, cu îmbinările interne de lipit rămânând intacte și performanța electrică neafectată.
Ce se întâmplă fără un boot SR?
După doar câteva cicluri de tragere, îmbinările interne de lipire pot începe să se slăbească, rezultândsemnale intermitente, programare ECU întreruptă și, în cele din urmă, un cablu complet inutilizabil.
Concluzie
| Componentă | Problemă Rezolvată | Cum funcționează | Date cheie |
|---|---|---|---|
| Conductor răsucit cu mai multe -toroane | Ruperea miezului după îndoiri repetate | Șuvițele ultra-fine de cupru distribuie stresul mecanic | 10 milioane de cicluri de îndoire; Rată de rupere a firelor cu 90%+ mai mică decât conductoarele rigide |
| Jachetă din elastomer PUR | Deformare permanentă și recuperare slabă după îndoire | Structura moleculară de-segment dur + -segment moale asigură auto-recuperare | 400% alungire la rupere; Rată de revenire de peste 95%. |
| Cizma-de detensionare SR | Ruperea-articulației de lipire cauzată de conectare, deconectare și tragere | Transferă forța de tragere către carcasă și protejează îmbinările de lipit | Trece testul de forță de tragere de 60 N × 100- |
„Flexibilitate ridicată” nu este atinsă de un singur material sau de o singură componentă-ci rezultatul interacțiunii coordonate dintre tehnologia de torsionare a conductorilor, știința materialelor mantalei și proiectarea structurală a conectorului.
Conductori de cupru ultra{-multi{0}}catenareprevine ruperea miezului în timpul a milioane de cicluri de îndoire;Jachete din elastomer PURlăsați cablul să revină la forma inițială după fiecare îndoire; şiCizme SR pentru ușurarea-tensiuniiprotejați îmbinările interioare de lipit de stresul mecanic cauzat de conectarea, deconectarea și tragerea repetate.
Combinația acestor trei straturi de protecție este cea care creează un ansamblu de cablu de diagnosticare cu „înaltă-flexibilitate, rezistență-la tragere”.
Două cabluri pot arăta aproape identice la exterior, dar în interior,ele pot diferi prin trei generații de tehnologie de inginerie.