Įprasti PVC kabeliai variklio skyriuje gali tapti „kieti, trapūs ir įtrūkę“
Jei kada nors atidarėte senesnės transporto priemonės gaubtą ir atidžiai apžiūrėjote atvirus laidus, galbūt pastebėjote kažką tokio:kabelio izoliacija jaučiasi kieta ir trapi, o kai kuriose vietose jau įtrūkusi, atidengdama viduje esančius varinius laidininkus.
Tai nėra pavienis reiškinys. Tai dažna senėjimo problema, susijusi suPVC (polivinilchlorido) kabeliai, veikiantys aukštoje{0}}temperatūros variklio skyriuose.
Problema slypi PVC medžiagos savybėse. Kad PVC būtų minkštas ir lankstus, gamintojai pridedaplastifikatoriai- cheminių priedų, dėl kurių kietas PVC lengviau lenkiamas. Tačiau ilgai veikiant aukštai temperatūrai variklio skyriuje (80 laipsnių iki 150 laipsnių, kai vietinė temperatūra šalia išmetimo sistemos kartais viršija200 laipsnių) gali sukelti šių plastifikatoriųpalaipsniui išgaruoja arba migruoja iš medžiagos.
Kai plastifikatoriai išeikvojami, PVC palaipsniuigrįžta į savo prigimtinę standžią ir trapią būseną.
Kas bus toliau?
Sukietėjusi PVC izoliacija praranda savo lankstumą ir pradedadėl nuolatinės transporto priemonės vibracijos atsiranda įtrūkimų. Plyšiams plečiantis, gali atsirasti izoliacijos daliųpleiskanoja arba atitrūksta, veikiantys vario laidininkus nuo oksidacijos ir korozijos.
Dar rimtiau, atviri laidininkai gali liestis vienas su kitu ir sukelti atrumpasis jungimas, arba susisiekite su automobilio metaliniu kėbulu ir priežastimielektros nuotėkis arba įžeminimo gedimas. Pasekmės gali būti įvairios: nuo iškraipytų jutiklio signalų iki sunkiais atvejaiselektros gaisras.
Kai kurie transporto priemonių savininkai pranešė, kad keičiant radiatorių ar atliekant kitą techninę priežiūrą apsauginis PVC vamzdelis po gaubtu tapo toks trapus, kadpalietus sutrupėjo kaip sausainių trupiniai.
Tai nėra tik atskira nesėkmė.
Variklio skyriaus aukštoje{0}}temperatūroje PVC kabelio senėjimas yra ne „ar“ tai įvyks, o „kiek laiko“ tai įvyks.
PUR cheminis atsparumas: apsauga nuo variklio alyvos, aušinimo skysčio ir degalų
PUR (poliuretanas)medžiagos struktūra iš esmės skiriasi nuo PVC, todėl labai skiriasi ilgalaikis veikimas{0}}.
PVC atsparumas alyvoms ir tam tikroms cheminėms medžiagoms yra ribotas. PUR izoliacija, priešingai, pasižymi dideliu atsparumu daugeliui medžiagų, dažniausiai sutinkamų pramonės ir automobilių aplinkoje, įskaitantvariklio alyva, aušinimo skystis, hidraulinė alyva, benzinas, praskiestos rūgštys ir šarminiai tirpalai.
Jo cheminį atsparumą galima apibendrinti taip:
Atsparumas variklio ir tepalinėms alyvoms:AtitinkaDIN EN 50363-10-2reikalavimus, gerai atsparus ilgalaikiam- mineralinių-aliejinių- lubrikantų poveikiui be didelio brinkimo ar skilimo.
Aušinimo skysčio atsparumas:Išlaiko stabilų veikimą, kai susiduria su aušinimo skysčiu arba aušinimo skysčio nuotėkiu.
Atsparumas benzinui ir degalams:Atsparus degradacijai, kai yra veikiamas automobilių degalų.
Atsparumas rūgštims ir šarmams:Suteikia atsparumą įvairioms rūgštinėms ir šarminėms cheminėms medžiagoms.
Hidrolizė ir atsparumas mikroorganizmams:Gerai veikia drėgnoje aplinkoje ir yra atsparus hidrolizės ir mikrobų augimo sukeltam skilimui.
PVC gali palaipsniui išsipūsti, suminkštėti ir galiausiai įtrūkti, kai yra veikiamas variklio alyvos.Esant panašioms sąlygoms,PUR gali išlaikyti savo fizines savybes metų metus.
Tai yra viena iš priežasčių, kodėl PUR kabeliai plačiai naudojami sudėtingose aplinkose, tokiose kaip mašinų gamyba ir automobilių gamyba, kur įprastas poveikis alyvai ir kitiems teršalams.
PUR taip pat yra amedžiaga be halogeno{0}}, tai reiškia, kad jame nėra halogeninių elementų, tokių kaip chloras, fluoras ar bromas. Ekstremaliomis sąlygomis, tokiomis kaip gaisras, PUR negamina to paties tipovandenilio halogenidų dujossusijęs su PVC degimu, kuris gali susidarytivandenilio chloridas ir kiti toksiški dūmai.
Lankstūs bandymo duomenys: milijonai lenkimo ciklų tempimo{0}}grandinės programose
Variklio{0}}durų-vyrių laidai susiduria ne tik su aukšta temperatūra ir cheminėmis medžiagomis. Jie taip pat turi atlaikytipasikartojantis lenkimas ir mechaninė trintis.
Kiekvieną kartą, kai atsidaro ir užsidaro transporto priemonės durys, durelėse esantys laidai susilanksto. Kiekviena važiuojant patiriama vibracija taip pat sukelia mechaninį įtempimą variklio skyriuje esantiems laidams.
Laikui bėgant tai gali padidėtimilijonai pasikartojančių lenkimo ciklų.
Taigi, kaip PVC veikia tokiomis dinaminėmis sąlygomis?
Atliekant tempimo{0}}grandinės testavimą,PVC kabeliai paprastai gali atlaikyti maždaug 200 000–500 000 lenkimo ciklų kambario temperatūroje. Ir tai yra žemiaukambario{0}}temperatūros sąlygas. Esant aukštesnei temperatūrai variklio skyriuje, eksploatavimo laikas gali dar labiau sutrumpėti.
Ką apie PUR?
Pramonės bandymų duomenys pateikia keletą įspūdingų pavyzdžių:
L-com Cat5e PUR pramoninis eterneto kabelis:Praėjo a1 milijonas-ciklo lankstumo testaskai lenkimo spindulys yra 10 × kabelio skersmuo ir a10 milijonų{1}}ciklo lankstumo testaskai lenkimo spindulys yra 20 × kabelio skersmens.
Phoenix Contact PUR jutiklio kabelis:Dinaminis lenkimo bandymas gali atlaikytiiki 10 milijonų lenkimo ciklų.
igus chainflex® PUR duomenų kabeliai:Sukurta ir išbandytamilijonai lenkimo ciklųvilkimo{0}}grandinės programose, išlaikant signalo vientisumą.
HELUKABEL MULTIFLEX 512-PUR tempimo grandinės kabelis:Išbandyta iki maždaug10 milijonų kintamų lenkimo ciklų.
Ką iš tikrųjų reiškia 10 milijonų lenkimo ciklų?
Tarkime, transporto priemonės durys atidaromos ir uždaromos 10 kartų per dieną. Tai prilygtų maždaug 3650 ciklų per metus.
Esant 10 milijonų ciklų, tai teoriškai atitiktų maždaug2740 metųdurų -atidarymo ciklų.
Žinoma, tikrasis{0}}tarnavimo laikas priklauso nuo daugelio kitų kintamųjų, todėl šis skaičiavimas neturėtų būti interpretuojamas kaip faktinė produkto naudojimo trukmė. Nepaisant to, tai iliustruoja išskirtinį atsparumą nuovargiui, kurį PUR gali užtikrinti pakartotinai lenkiant.
PUR pasiekia tokį našumą, nes tai užtikrina jo molekulinė struktūrapuikus elastingumas ir atsparumas plyšimui.
Daugkartinio lenkimo metu PUR striukėtolygiau paskirsto mechaninį įtempį, panašiai kaip spyruoklė, o ne sutelkti įtampą viename taške ir leisti atsirasti įtrūkimams, kaip gali PVC.
Kartu susmulkiai sruoguoti, labai lankstūs variniai laidininkai, PUR kabeliai gali pasiekti mažiausius lenkimo spindulius kaip6 × kabelio skersmuo, priklausomai nuo konkrečios kabelio konstrukcijos.
Aukštos/žemos temperatūros važiavimas dviračiu: nuo -40 laipsnių iki +105 laipsnio
Automobilių laidai turi atlaikyti daug ekstremalesnį temperatūrų diapazoną, nei dauguma žmonių supranta.
Žiema
Tokiuose regionuose kaip Šiaurės Amerika, Šiaurės Europa ir Rusija lauko temperatūra gali nukristi iki-40 laipsnių ar net žemiau.
Vasara
Dykumose arba uždarose automobilių stovėjimo aikštelėse temperatūra transporto priemonės viduje gali viršyti60 laipsnių.
Variklio skyrius
Po ilgo važiavimo temperatūra variklio skyriuje gali lengvai viršyti100 laipsnių.
Kabelis, kuris turi veiktiištisus metus- tokiomis sąlygomiskelia itin didelius reikalavimus izoliacinei medžiagai.
PVC temperatūros apribojimai
Tipiškas PVC veikimo diapazonas yra apytikslis-20 laipsnių iki +70 laipsnio.
Žemiau-20 laipsnių, PVC gali taptikietas ir trapus, padidina įtrūkimų ar sulūžimo riziką sulenkus.
Ilgai eksploatuojant aukščiau70 laipsnių, gali žymiai paspartėti plastifikatorių migracija ir terminis senėjimas.
PUR temperatūros našumas
Automobilių{0}}klasės PUR kabelių susitikimasISO 6722reikalavimai gali užtikrinti maždaug darbinės temperatūros diapazoną-40 laipsnių iki +105 laipsnio.
Ką tai reiškia praktiškai?
Prie -40 laipsnių
Itin šaltomis sąlygomis PUR izoliacijaišlaiko savo lankstumąir mažiau tikėtina, kad jis taps trapus ir sulūžtų lenkiant.
Kai kurios specializuotos PUR kabelių konstrukcijos gali išlaikyti gerą lankstumą net esant žemai temperatūrai-60 laipsnių.
Esant +105 laipsniui
Esant aukštesnei temperatūrai, PUR izoliacija skirtaatsparus minkštėjimui, deformacijai ir pagreitėjusiam senėjimui.
Remiantis nurodytais ilgalaikių-aukštos{1}}temperatūrų bandymų duomenimis, PUR kabeliai gali išlaikyti stabilų veikimą3 000 -val. bandymai aukštoje temperatūroje.
Svarbesnis iššūkis: temperatūrinis dviratis
Tikras iššūkis dažnai yra ne tik aukšta ar žema temperatūra, betpakartotinis temperatūros ciklas.
Pavyzdžiui, transporto priemonė gali patirti tokią seką:
-30 laipsnių per naktį → variklio užvedimas → variklio skyriaus temperatūra darbo metu pakyla iki +80 laipsnio
Šis pasikartojantis išsiplėtimo{0}}ir-susitraukimo ciklas labai apkrauna kabelio izoliaciją.
Tokiomis važiavimo dviračiu sąlygomis PUR sukurtas taip, kad būtų atsparusmikroįtrūkimai, atsirandantys dėl pasikartojančio terminio plėtimosi ir susitraukimo, o PVC palaipsniui tampa kietesnis ir jautresnis įtrūkimams.
Štai kodėl aukščiausios klasės{0}}automobilių diagnostikos diržuose naudojami PUR apvalkalai:
Jie sukurti taip, kad išlaikytų patikimą mechaninį ir elektrinį veikimą įvairiose klimato srityse - nuo poliarinio rato iki Sacharos dykumos ir nuo šalto variklio užvedimo iki visiškos -apkrovos.
Lyginant PVC ir PUR greta, skirtumai yra aiškūs:
| Palyginimas | PVC (polivinilchloridas) | PUR (poliuretanas) |
|---|---|---|
| Temperatūros diapazonas | -20 laipsnių iki +70 laipsnio | -40 laipsnių iki +105 laipsnio |
| Atsparumas alyvai | Ribotas; gali išsipūsti | Puikiai(atitinka DIN EN 50363-10-2) |
| Aušinimo skysčio pasipriešinimas | Palyginti prastas | Puikiai |
| Lankstus gyvenimas | 200 000–500 000 ciklų | 1–10 milijonų ciklų |
| Atsparumas hidrolizei | Vidutinis | Puikiai |
| Atsparumas UV spinduliams | Vidutinis | Puikiai |
| Degimo produktai | Gali išskirti vandenilio chloridą ir kitas toksiškas dujas | Be halogeno-, mažai{1}}dūmuojančios charakteristikos |
| Tipinės programos | Vidinė, sausa, stacionari instaliacija | Variklio skyriai, lauko aplinka, dinamiškos lankstymo programos |
PVC kabeliai yra nebrangūs ir lengvai apdorojami, be to, jie gali tinkamai veikti patalpose, sausoje aplinkoje.
Tačiau įvariklio skyrius- sudėtinga aplinka, kurioje derinama aukšta temperatūra, alyvos užterštumas, vibracija ir nuolatinis lankstymasis - PVC izoliacija galiausiai yra labiau pažeidžiama senėjimui.
PUR dažnai laikomas automobilių laidų „apsauginiu skydu“, nes jo cheminis atsparumas padeda atlaikyti variklio alyvos ir aušinimo skysčio poveikį, elastinga struktūra atlaiko milijonus lankstymo ciklų, o platus darbinės temperatūros diapazonas užtikrina patikimą veikimą esant ekstremalioms klimato sąlygoms.
Jei norite gauti aukštos kokybės{0}}diagnostikos laidų pynę,medžiaga, naudojama išoriniam apvalkalui, gali skirtis tarp kabelio, kuris trunka metus, ir tokio, kuris patikimai tarnautų daugelį metų.