Tavallisista PVC-kaapeleista voi tulla "kovia, hauraita ja halkeilevia" moottoritilassa
Jos olet joskus avannut vanhan ajoneuvon konepellin ja katsonut tarkasti paljaita johtosarjoja, olet saattanut huomata jotain, joka koskee:kaapelin eristys tuntuu kovalta ja hauraalta, ja paikoin se on jo haljennut ja paljastaa kuparijohtimet sisällä.
Tämä ei ole yksittäinen ilmiö. Se on yleinen ikääntymisongelma, johon liittyyPVC (polyvinyylikloridi) -kaapelit, jotka toimivat korkeissa{0}}lämpötiloissa moottoritiloissa.
Ongelma piilee PVC:n materiaaliominaisuuksissa. Valmistajat lisäävät, että PVC on pehmeä ja joustavapehmittimet- kemiallisia lisäaineita, jotka tekevät muuten jäykästä PVC:stä helpompia taivuttaa. Kuitenkin pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille moottoritilassa (80 astetta 150 asteeseen, paikalliset lämpötilat pakojärjestelmän lähellä joskus ylittävät200 astetta) voivat aiheuttaa näiden pehmittimienvähitellen haihtua tai siirtyä pois materiaalista.
Kun pehmittimet ovat lopussa, PVC vähitellenpalaa kohti luonnostaan jäykkää ja hauraaa tilaa.
Mitä seuraavaksi tapahtuu?
Karkaistu PVC-eriste menettää joustavuutensa ja alkaakehittää halkeamia ajoneuvon jatkuvan tärinän vaikutuksesta. Kun halkeamat laajenevat, eristeen osia saattaahiutale tai irtoaa, altistaen kuparijohtimet hapettumiselle ja korroosiolle.
Vakavammin paljaat johtimet voivat joutua kosketuksiin toistensa kanssa ja aiheuttaa aoikosulku, tai ota yhteyttä ajoneuvon metallirunkoon ja syysähkövuoto tai maadoitusvika. Seuraukset voivat vaihdella vääristyneistä anturisignaaleista vakavissa tapauksissa anturiinsähköpalo.
Jotkut ajoneuvojen omistajat ovat raportoineet, että jäähdyttimen vaihdon tai muun huollon yhteydessä konepellin alla oleva PVC-suojaputki oli haurastunut niinmurenevat kuin keksinmurut kosketettaessa.
Tämä ei ole vain yksittäinen epäonnistuminen.
Moottoritilan korkeassa-lämpötilassa PVC-kaapelin vanheneminen ei ole kysymys "tapahtuuko" se, vaan "kuinka kauan" se kestää.
PUR:n kemiallinen kestävyys: Suoja moottoriöljyä, jäähdytysnestettä ja polttoainetta vastaan
PUR (polyuretaani)materiaalirakenne poikkeaa olennaisesti PVC:stä, mikä johtaa hyvin erilaisiin pitkän aikavälin{0}}suorituskykyihin.
PVC:llä on rajallinen kestävyys öljyjä ja tiettyjä kemikaaleja vastaan. PUR-eristys sitä vastoin tarjoaa vahvan vastustuskyvyn monille teollisuus- ja autoympäristöissä yleisesti esiintyville aineille, mukaan lukienmoottoriöljy, jäähdytysneste, hydrauliöljy, bensiini, laimeat hapot ja emäsliuokset.
Sen kemiallinen kestävyys voidaan tiivistää seuraavasti:
Moottorin ja voiteluöljyjen kestävyys:YhteensopivaDIN EN 50363-10-2vaatimukset ja kestää hyvin pitkäaikaista-altistusta mineraali-öljy-voiteluaineille ilman merkittävää turpoamista tai hajoamista.
Jäähdytysnesteen vastus:Säilyttää vakaan suorituskyvyn, kun se altistuu jäähdytysnesteelle tai jäähdytysnestevuodolle.
Bensiinin ja polttoaineen kestävyys:Kestää hajoamista altistuessaan autojen polttoaineille.
Hapon ja alkalin kestävyys:Kestää useita happamia ja emäksisiä kemikaaleja.
Hydrolyysi ja mikrobien vastustuskyky:Toimii hyvin kosteissa ympäristöissä ja kestää hydrolyysin ja mikrobien kasvun aiheuttamaa hajoamista.
PVC voi vähitellen turvota, pehmentyä ja lopulta halkeilla joutuessaan alttiiksi moottoriöljylle.Vertailukelpoisissa olosuhteissaPUR voi säilyttää fysikaaliset ominaisuutensa vuosia.
Tämä on yksi syy, miksi PUR-kaapeleita käytetään laajalti vaativissa ympäristöissä, kuten konevalmistuksessa ja autoteollisuudessa, joissa altistuminen öljylle ja muille epäpuhtauksille on yleistä.
PUR on myös ahalogeeniton{0}}materiaalieli se ei sisällä halogeenielementtejä, kuten klooria, fluoria tai bromia. Äärimmäisissä olosuhteissa, kuten tulipalossa, PUR ei tuota samantyyppistä materiaaliavetyhalogenidikaasutliittyvät PVC:n palamiseen, mikä voi tuottaakloorivetyä ja muita myrkyllisiä höyryjä.
Joustavat testitiedot: miljoonia taivutussyklejä veto{0}}ketjusovelluksissa
Moottoritilan-ja ovien-saranoiden johtosarjat kohtaavat muutakin kuin vain korkeita lämpötiloja ja kemikaalien altistumista. Niiden on myös kestettävätoistuva taivutus ja mekaaninen kitka.
Joka kerta kun ajoneuvon ovi avautuu ja sulkeutuu, oven johtosarja taipuu. Jokainen ajon aikana koettu tärinä rasittaa myös mekaanista rasitusta moottoritilan sisällä oleviin johtoihin.
Ajan myötä tämä voi kasvaamiljoonia toistuvia taivutussyklejä.
Joten miten PVC toimii näissä dynaamisissa olosuhteissa?
Veto{0}}ketjutestauksessaPVC-kaapelit voivat tyypillisesti kestää noin 200 000 - 500 000 taivutusjaksoa huoneenlämpötilassa. Ja se on allahuoneen-lämpötilaolosuhteet. Moottoritilan sisällä olevissa korkeissa lämpötiloissa käyttöikää voidaan lyhentää entisestään.
Entä PUR?
Alan testitiedoissa on joitain vaikuttavia esimerkkejä:
L-com Cat5e PUR Industrial Ethernet -kaapeli:Läpäissyt a1 miljoonan-syklin joustotestitaivutussäteellä 10 × kaapelin halkaisija ja a10 miljoonan-syklin joustotestitaivutussäteellä, joka on 20 × kaapelin halkaisija.
Phoenix Contact PUR-anturin kaapeli:Dynaaminen taivutustestaus kestääjopa 10 miljoonaa taivutusjaksoa.
igus chainflex® PUR-datakaapelit:Suunniteltu ja testattumiljoonia taivutussyklejävedä{0}}ketjusovelluksissa signaalin eheyden säilyttäen.
HELUKABEL MULTIFLEX 512-PUR-vetoketjukaapeli:Testattu noin10 miljoonaa vaihtuvaa taivutussykliä.
Mitä 10 miljoonaa taivutussykliä todellisuudessa tarkoittaa?
Oletetaan, että ajoneuvon ovi avataan ja suljetaan 10 kertaa päivässä. Se vastaisi noin 3 650 sykliä vuodessa.
10 miljoonalla syklillä se vastaisi teoriassa noin2740 vuottaoven{0}}avautumisjaksoista.
Tietenkin todellinen{0}}käyttöikä riippuu monista muista muuttujista, joten tätä laskelmaa ei pidä tulkita todelliseksi tuotteen käyttöiän. Siitä huolimatta se havainnollistaa poikkeuksellista väsymiskestävyyttä, jonka PUR voi tarjota toistuvassa taivutuksessa.
PUR saavuttaa tämän suorituskyvyn, koska sen molekyylirakenne tarjoaa senerinomainen joustavuus ja repeytymiskestävyys.
Toistuvan taivutuksen aikana PUR-vaippajakaa mekaanisen rasituksen tasaisemmin, aivan kuten jousisen sijaan, että keskittäisivät jännityksen yhteen pisteeseen ja antaisivat halkeamia kehittyä kuten PVC voi.
yhdistettynähienosäikeiset, erittäin joustavat kuparijohtimet, PUR-kaapeleilla voidaan saavuttaa niinkin alhainen taivutussäde kuin6x kaapelin halkaisija, riippuen tietystä kaapelirakenteesta.
Pyöräily korkea/matala lämpötila: -40 astetta +105 asteeseen
Autojen johtosarjojen on kestettävä paljon äärimmäisempi lämpötila-alue kuin useimmat ihmiset ymmärtävät.
Talvi
Esimerkiksi Pohjois-Amerikassa, Pohjois-Euroopassa ja Venäjällä ulkolämpötilat voivat laskea-40 astetta tai jopa alle.
Kesä
Aavikon alueilla tai suljetuilla pysäköintialueilla lämpötilat ajoneuvon sisällä voivat ylittää60 astetta.
Moottoritila
Pitkän ajon jälkeen lämpötilat moottoritilassa voivat helposti ylittää100 astetta.
Kaapeli, jonka pitää toimiaympäri vuoden- näissä olosuhteissaasettaa eristemateriaalille erittäin tiukat vaatimukset.
PVC:n lämpötilarajoitukset
Tyypillinen PVC:n käyttöalue on noin-20 asteesta +70 asteeseen.
Alla-20 astetta, PVC:stä voi tullajäykkä ja hauras, mikä lisää halkeilun tai rikkoutumisen riskiä taivutettaessa.
Pitkäaikaisen käytön aikana yllä70 astetta, pehmittimen migraatio ja lämpövanheneminen voivat kiihtyä merkittävästi.
PUR-lämpötilan suorituskyky
Autoteollisuuden{0}}luokan PUR-kaapeleiden kokousISO 6722vaatimukset voivat tarjota käyttölämpötila-alueen noin-40 astetta +105 asteeseen.
Mitä tämä tarkoittaa käytännössä?
-40 asteessa
Erittäin kylmissä olosuhteissa PUR-eristyssäilyttää joustavuudenja on vähemmän todennäköistä, että se haurastuu ja rikkoutuu taivutettaessa.
Jotkut erikoistuneet PUR-kaapelirakenteet voivat säilyttää hyvän taivutuskyvyn jopa niinkin alhaisissa lämpötiloissa kuin-60 astetta.
+105 asteessa
PUR-eristys on suunniteltu korkeissa lämpötiloissavastustaa pehmenemistä, muodonmuutoksia ja nopeutettua ikääntymistä.
Viitattujen pitkäkestoisten-korkean lämpötilan-testaustietojen mukaan PUR-kaapelit voivat säilyttää vakaan suorituskyvyn3 000 -tuntia korkean lämpötilan testejä.
Tärkeämpi haaste: Lämpötilapyöräily
Todellinen haaste ei useinkaan ole vain korkea tai matala lämpötila, vaantoistuva lämpötilakierto.
Esimerkiksi ajoneuvo voi kokea seuraavanlaisen sekvenssin:
-30 astetta yön yli → moottorin käynnistys → moottoritilan lämpötila nousee +80 asteeseen käytön aikana
Tämä toistuva laajenemis-{0}}ja-supistuminen rasittaa huomattavasti kaapelin eristystä.
Näissä pyöräilyolosuhteissa PUR on suunniteltu kestämääntoistuvan lämpölaajenemisen ja supistumisen aiheuttama mikrohalkeilu, kun taas PVC voi vähitellen muuttua kovemmaksi ja herkemmäksi halkeilulle.
Tästä syystä korkealaatuisissa{0}}autojen diagnostisissa valjaissa käytetään PUR-vaippaa:
Ne on suunniteltu ylläpitämään luotettavaa mekaanista ja sähköistä suorituskykyä monenlaisissa ilmasto-olosuhteissa - napapiiriltä Saharan autiomaahan ja moottorin kylmäkäynnistyksestä täyteen{1}}kuormitukseen asti.
Kun PVC:tä ja PUR:ia verrataan rinnakkain, erot ovat selvät:
| Vertailu | PVC (polyvinyylikloridi) | PUR (polyuretaani) |
|---|---|---|
| Lämpötila-alue | -20 asteesta +70 asteeseen | -40 astetta +105 asteeseen |
| Öljynkestävyys | Rajoitettu; voi turvota | Erinomainen(DIN EN 50363-10-2 -yhteensopiva) |
| Jäähdytysnesteen vastus | Suhteellisen köyhä | Erinomainen |
| Joustava elämä | 200 000-500 000 sykliä | 1 miljoona - 10 miljoonaa sykliä |
| Hydrolyysin vastustuskyky | Kohtalainen | Erinomainen |
| UV-kestävyys | Kohtalainen | Erinomainen |
| Polttotuotteet | Voi vapauttaa kloorivetyä ja muita myrkyllisiä kaasuja | Halogeeni-vapaa, vähäsavuinen-ominaisuudet |
| Tyypilliset sovellukset | Sisäasennukset, kuivat, kiinteät asennukset | Moottoritilat, ulkoympäristöt, dynaamiset taipuvat sovellukset |
PVC-kaapelit ovat halpoja ja helppoja käsitellä, ja ne toimivat riittävästi sisätiloissa, kuivissa ympäristöissä.
Kuitenkin vuonnamoottoritila- Vaativa ympäristö, jossa yhdistyvät korkea lämpötila, öljysaasteet, tärinä ja toistuva taipuminen - PVC-eriste on viime kädessä herkempi ikääntymiselle.
PUR:ia pidetään usein "suojakilvenä" autojen johtosarjoille, koska sen kemiallinen kestävyys auttaa kestämään altistumista moottoriöljylle ja jäähdytysnesteelle, sen elastinen rakenne kestää miljoonia taivutussyklejä ja sen laaja käyttölämpötila-alue mahdollistaa luotettavan suorituskyvyn äärimmäisissä ilmasto-olosuhteissa.
Laadukas{0}}diagnostiikkakaapelisarjaulkovaipan materiaali voi tehdä eron vuoden kestävän kaapelin ja sellaisen kaapelin välillä, joka on suunniteltu tarjoamaan luotettavaa palvelua useiden vuosien ajan.