Obični PVC kablovi mogu postati "tvrdi, lomljivi i napukli" u motornom prostoru
Ako ste ikada otvorili haubu starijeg vozila i pomno pogledali otkrivene kablove, možda ste primijetili nešto u vezi s:izolacija kabla je tvrda i lomljiva, a na nekim delovima je već napukla, otkrivajući bakrene provodnike unutra.
Ovo nije izolirana pojava. To je uobičajen problem starenja povezan saPVC (polivinil hlorid) kablovi koji rade u -odjeljcima motora na visokim temperaturama.
Problem je u karakteristikama materijala PVC-a. Kako bi PVC učinio mekim i fleksibilnim, proizvođači dodajuplastifikatori- hemijskih aditiva koji inače kruti PVC olakšavaju savijanje. Međutim, produženo izlaganje visokim temperaturama u motornom prostoru (80 stepeni do 150 stepeni, sa lokalizovanim temperaturama u blizini izduvnog sistema koji ponekad prelaze200 stepeni) može uzrokovati da ovi plastifikatoripostepeno isparavaju ili migriraju iz materijala.
Kada se plastifikatori iscrpe, PVC postepenovraća se u svoje inherentno kruto i krto stanje.
Šta se dalje događa?
Očvrsla PVC izolacija gubi svoju fleksibilnost i počinjerazvijaju pukotine pod stalnim vibracijama vozila. Kako se pukotine šire, dijelovi izolacije moguljuštiti se ili odvojiti, izlažući bakrene provodnike oksidaciji i koroziji.
Još ozbiljnije, izloženi provodnici mogu doći u kontakt jedan s drugim i uzrokovati akratki spoj, ili kontaktirajte metalnu karoseriju vozila i uzrokcurenje struje ili kvar uzemljenja. Posljedice mogu varirati od izobličenih signala senzora do, u teškim slučajevima, anelektrična vatra.
Neki vlasnici vozila su prijavili da je prilikom zamjene hladnjaka ili drugog održavanja zaštitna PVC cijev ispod haube postala toliko lomljiva da jemrvi se poput mrvica kolačića kada se dodirne.
Ovo nije samo izolirani neuspjeh.
U okruženju visokih{0}}temperatura u motornom prostoru, starenje PVC kablova nije pitanje "hoće li" doći, već "koliko dugo" će trebati da se desi.
PUR-ova hemijska otpornost: zaštita od motornog ulja, rashladne tečnosti i goriva
PUR (poliuretan)ima fundamentalno drugačiju strukturu materijala od PVC-a, što rezultira veoma različitim dugoročnim-performansama.
PVC ima ograničenu otpornost na ulja i određene hemikalije. PUR izolacija, naprotiv, nudi snažnu otpornost na mnoge supstance koje se obično susreću u industrijskom i automobilskom okruženju, uključujućimotorno ulje, rashladna tečnost, hidraulično ulje, benzin, razrijeđene kiseline i alkalne otopine.
Njegova hemijska otpornost može se sažeti na sljedeći način:
Otpornost na motorna i ulja za podmazivanje:Usklađen saDIN EN 50363-10-2zahtjevi, sa dobrom otpornošću na dugotrajno-izlaganje mazivima na bazi mineralnih-ulja-bez značajnog bubrenja ili raspadanja.
Otpornost na rashladnu tečnost:Održava stabilne performanse kada je izložen rashladnoj tečnosti ili curenju rashladne tečnosti.
Otpornost na benzin i gorivo:Otporan na degradaciju kada je izložen automobilskim gorivima.
Otpornost na kiseline i alkalije:Pruža otpornost na niz kiselih i alkalnih hemikalija.
Hidroliza i otpornost mikroba:Dobro djeluje u vlažnom okruženju i otporan je na degradaciju uzrokovanu hidrolizom i rastom mikroba.
PVC može postepeno nabubriti, omekšati i na kraju popucati kada je izložen motornom ulju.Pod uporedivim uslovima,PUR može zadržati svoja fizička svojstva godinama.
Ovo je jedan od razloga zašto se PUR kablovi široko koriste u zahtjevnim okruženjima kao što su proizvodnja strojeva i proizvodnja automobila, gdje je izloženost ulju i drugim zagađivačima uobičajena.
PUR je takođe amaterijal bez{0}}halogena, što znači da ne sadrži halogene elemente kao što su hlor, fluor ili brom. U ekstremnim uslovima kao što je požar, PUR ne proizvodi istu vrstugasovi halogen vodonikpovezano sa sagorijevanjem PVC-a, koji može proizvestihlorovodonik i druga otrovna isparenja.
Podaci sa testa savijanja: milioni ciklusa savijanja u aplikacijama prevlačenja-lanca
Kabelski snopovi-odjeljka motora i{1}}karki vrata suočavaju se s više od visokih temperatura i izlaganja hemikalijama. Oni takođe moraju da izdržeponavljano savijanje i mehaničko trenje.
Svaki put kada se vrata vozila otvore i zatvore, kabelski svežanj u vratima se savija. Svaka vibracija koja se iskusi tokom vožnje takođe izaziva mehanički stres na ožičenju unutar motornog prostora.
Vremenom se to može povećatimilioni ponovljenih ciklusa savijanja.
Dakle, kako se PVC ponaša u ovim dinamičkim uslovima?
U testiranju lanca prevlačenja,PVC kablovi obično mogu izdržati oko 200.000 do 500.000 ciklusa savijanja na sobnoj temperaturi. I to je ispodsobna{0}}temperatura. Na povišenim temperaturama unutar motornog prostora, životni vijek se može dodatno smanjiti.
Šta je sa PUR-om?
Podaci industrijskih testova pružaju neke impresivne primjere:
L-com Cat5e PUR industrijski Ethernet kabel:Prošao a1 milion-testa savijanja ciklusapri radijusu savijanja od 10× prečnika kabla i a10 miliona-testa savijanja ciklusapri radijusu savijanja od 20× prečnika kabla.
Phoenix Contact PUR senzorski kabel:Dinamičko ispitivanje savijanja može izdržatido 10 miliona ciklusa savijanja.
igus chainflex® PUR kablovi za prenos podataka:Dizajniran i testiran zamilioni ciklusa savijanjau drag-aplikacijama uz zadržavanje integriteta signala.
HELUKABEL MULTIFLEX 512-PUR vučni kabel:Testirano na približno10 miliona naizmjeničnih ciklusa savijanja.
Šta zapravo znači 10 miliona ciklusa savijanja?
Pretpostavimo da se vrata vozila otvaraju i zatvaraju 10 puta dnevno. To bi bilo približno 3.650 ciklusa godišnje.
Na 10 miliona ciklusa, to bi teoretski odgovaralo otprilike2.740 godinaciklusa{0}}otvaranja vrata.
Naravno, stvarni-svjetski vijek trajanja ovisi o mnogim drugim varijablama, tako da ovaj proračun ne treba tumačiti kao stvarni vijek trajanja proizvoda. Ipak, ilustruje izuzetnu otpornost na zamor koju PUR može pružiti pri ponovljenom savijanju.
PUR postiže ove performanse jer pruža njegovu molekularnu strukturuodlična elastičnost i otpornost na kidanje.
Prilikom ponovnog savijanja, PUR jaknaraspoređuje mehanički stres ravnomjernije, slično kao opruga, umjesto da koncentriše napon na jednoj tački i dopusti da se razviju pukotine kao što PVC može.
U kombinaciji safino upredeni, visoko fleksibilni bakarni provodnici, PUR kablovi mogu postići minimalne radijuse savijanja čak i do6× prečnik kabla, ovisno o specifičnoj konstrukciji kabela.
Biciklizam pri visokim/niskim temperaturama: -40 stepeni do +105 stepeni
Automobilski kablovi moraju izdržati mnogo ekstremniji temperaturni raspon nego što većina ljudi misli.
Zima
U regijama kao što su Sjeverna Amerika, Sjeverna Evropa i Rusija, vanjske temperature mogu pasti na-40 stepeni ili čak niže.
Ljeto
U pustinjskim regijama ili zatvorenim parking prostorima, temperature unutar vozila mogu premašiti60 stepeni.
Motor Compartment
Nakon duže vožnje, temperature u motornom prostoru mogu lako premašiti100 stepeni.
Kabl koji mora da radigodine{0}}pod ovim uslovimapostavlja izuzetno zahtjevne zahtjeve za izolacijski materijal.
PVC temperaturna ograničenja
Tipičan PVC radni opseg je približno-20 stepeni do +70 stepeni.
Ispod-20 stepeni, PVC može postatikrut i lomljiv, povećavajući rizik od pucanja ili loma prilikom savijanja.
Tokom dužeg rada iznad70 stepeni, migracija plastifikatora i termičko starenje mogu se značajno ubrzati.
PUR temperaturne performanse
Sastanak za automobilske{0}}PUR kabloveISO 6722zahtjevi mogu obezbijediti raspon radne temperature od približno-40 stepeni do +105 stepeni.
Šta to znači u praktičnom smislu?
Na -40 stepeni
U ekstremno hladnim uslovima, PUR izolacijazadržava svoju fleksibilnosti manja je vjerovatnoća da će postati krhka i slomiti se kada se savija.
Neke specijalizirane PUR konstrukcije kabela mogu održati dobre performanse savijanja čak i na niskim temperaturama-60 stepeni.
Na +105 stepenu
Na povišenim temperaturama, PUR izolacija je dizajnirana daodolijevaju omekšavanju, deformacijama i ubrzanom starenju.
Prema navedenim podacima o-dugoročnim{{1}testiranjem na visokim temperaturama, PUR kablovi mogu održati stabilne performanse tokom3,000-satni testovi na visokim temperaturama.
Važniji izazov: Bicikliranje temperature
Pravi izazov često nije samo visoka ili niska temperatura, većponovljeni ciklusi temperature.
Na primjer, vozilo može doživjeti niz kao što je:
-30 stepeni preko noći → pokretanje motora → temperatura u motornom prostoru poraste na +80 stepen tokom rada
Ovaj ponovljeni ciklus širenja-i-kontrakcije stavlja značajan stres na izolaciju kablova.
U ovim uslovima vožnje, PUR je dizajniran da odolimikropukotine uzrokovane ponovljenim termičkim širenjem i kontrakcijom, dok PVC može postepeno postati tvrđi i podložniji pucanju.
Ovo je razlog zašto vrhunski-automobilski dijagnostički pojasevi koriste PUR jakne:
Dizajnirani su za održavanje pouzdanih mehaničkih i električnih performansi u širokom rasponu klimatskih uvjeta - od arktičkog kruga do pustinje Sahare, i od hladnog pokretanja motora do rada pod punim-opterećenjem.
Kada se PVC i PUR porede jedan pored drugog, razlike su jasne:
| Poređenje | PVC (polivinil hlorid) | PUR (poliuretan) |
|---|---|---|
| Temperaturni opseg | -20 stepeni do +70 stepeni | -40 stepeni do +105 stepeni |
| Otpornost na ulje | Limited; može nabubriti | Odlično(U skladu sa DIN EN 50363-10-2) |
| Otpornost na rashladnu tečnost | Relativno siromašan | Odlično |
| Flexing Life | 200.000–500.000 ciklusa | 1 milion–10 miliona ciklusa |
| Otpornost na hidrolizu | Umjereno | Odlično |
| UV otpornost | Umjereno | Odlično |
| Proizvodi sagorijevanja | Može osloboditi klorovodik i druge otrovne plinove | Bez halogena, niske-karakteristike dima |
| Tipične primjene | Unutrašnje, suhe, fiksne instalacije | Odjeljci motora, vanjska okruženja, dinamičke aplikacije savijanja |
PVC kablovi su jeftini i laki za obradu, a mogu da rade adekvatno u zatvorenim, suvim okruženjima.
Međutim, umotorni prostor- zahtjevno okruženje koje kombinuje visoku temperaturu, kontaminaciju uljem, vibracije i stalno savijanje - PVC izolacija je na kraju osjetljivija na starenje.
PUR se često smatra "zaštitnim štitom" za automobilske kabelske svežnjake jer njegova hemijska otpornost pomaže da izdrži izlaganje motornom ulju i rashladnoj tečnosti, njegova elastična struktura podnosi milione ciklusa savijanja, a širok raspon radnih temperatura omogućava pouzdane performanse u ekstremnim klimatskim uslovima.
Za visoko-kvalitetni dijagnostički kabelski svežanj,materijal koji se koristi za vanjsku oblogu može napraviti razliku između kabela koji traje godinu dana i kabela dizajniranog da pruža pouzdanu uslugu dugi niz godina.