Co mogę zrobić, aby zwalczyć kruchość drutu?

18

Mieszkam w bardzo gorącym klimacie, w którym temperatury regularnie dotykają 45 ° C, a ciepło w komorze silnika oznacza, że ​​druty pod maską, zwłaszcza cieńsze, znoszą wysokie zmęczenie cieplne.

W związku z tym, pracując nad starszymi samochodami (10+ lat), jestem bardzo zaniepokojony elastycznym okablowaniem w obszarze komory silnika na wypadek wprowadzenia przerwy (i nowego bólu głowy). Obejmuje to przewody do takich elementów, jak czujnik temperatury płynu chłodzącego, czujnik MAF, cewka i zasilanie wtryskiwacza

Czy można coś zrobić, aby opóźnić początek kruchości drutu? Czy pomogłoby to, gdyby producenci używali drutu innej klasy / grubości, aby pomóc w utrzymaniu długowieczności?

Zaid
źródło
1
Ujemne są na to systemy prądu stałego z ujemnym uziemieniem w pojazdach, niewiele można zrobić, systemy z uziemieniem ujemnym ługują miedź z przewodów do dowolnego metalu uziemionego w pojeździe (proces galwanizacji), jest to proces powolny. Ciężki sprzęt wykorzystywany w operacjach górniczych (i innych zastosowaniach) wykorzystuje dodatni grunt, co podnosi ten problem.
Moab
@JasonC Komora silnika jest cieplejsza, ponieważ zmniejsza się zdolność do pochłaniania ciepła przez środowisko. To powiedziawszy, nie wiedziałem, że elektroliza może tutaj odgrywać pewną rolę.
Zaid
Czy mam rację, podejrzewając, że większość zaobserwowanych pęknięć (w przypadku przewodów izolowanych) znajduje się w punktach połączeń lub w ich pobliżu?
Jason C,
5
@Moab podnosi lub łagodzi? Przeciwne znaczenia.
user253751,
3
W gorących pytaniach sieciowych wymieniono to, błędnie odczytałem to jako „kruchość wina” i pomyślałem: „powinieneś pić wino, zanim ono
wybuchnie

Odpowiedzi:

7

Bardzo krótka odpowiedź brzmi, że ciepło nie jest znaczącym problemem dla drutu . Ciepło stanowi problem dla izolacji .

Więc jeśli masz awarie przewodów, myślę, że dzieje się coś jeszcze.

Problem z radzeniem sobie z uszkodzoną izolacją polega na tym, że niewiele można na to poradzić - bez konieczności ponownego instalowania uszkodzonych części. W nowoczesnym samochodzie może to być niebanalny projekt. Jak wspomniał Agent_L, istnieją dobre materiały izolacyjne do wysokich temperatur, ale ich modernizacja w wielu przypadkach nie jest tak naprawdę praktyczna.

Istnieje kilka praktycznych rzeczy, które możesz zrobić:

  1. Rurki termokurczliwe, choć zwykle wymaga to ponownego zakończenia drutu, ponieważ większość skurczów termicznych nie skurczy się wystarczająco, aby zmieścić się na większości złącz.

  2. Taśma elektryczna nie jest elegancka, ale może być skuteczna i stosunkowo łatwa do wykonania.

  3. Taśma elektryczna „Maluj na” - nigdy nie używałam tego materiału, ale jest on dostępny i może działać dobrze w niektórych aplikacjach, myślę, że lepiej by było, gdyby wyeliminował wilgoć niż taśmę.

  4. Jeśli dotknięty obszar jest mały, a samochód jest stary, jednym z łatwiejszych rozwiązań może być wymiana odcinka wiązki przewodów lub jego odbudowa. Jeśli samochód jest stary, nie martwiłbym się zbytnio o lepszy drut, chyba że jest to klasyczny, ponieważ drut zastępczy przetrwa wiele lat, zanim się zepsuje.

dlu
źródło
3
Myślę, że uderzyłeś w gwóźdź w głowę ... najbardziej cierpi izolacja. Czy mógłbyś opracować możliwe sposoby zmniejszenia wpływu ciepła na izolację?
Zaid
3
@Zaid Nie możesz, ale możesz drutować drutami w izolacji silikonowej. Te są często oceniane znacznie powyżej 100 ° C. Lub przeciągnij silikonowe rękawy przynajmniej na istniejące kable. Rzadko robi się to w fabryce, ponieważ jest to przesada - takie przewody przetrwają samochód.
Agent_L,
@Zaid Outdoor, wysoki zakres temperatur, dobra elastyczność. Silikon do paznokci. Prawdopodobnie już to widziałeś na ładnych drutach zapłonowych.
Jason C,
1
@Zaid Inną rzeczą, którą możesz zrobić: użyj taśmy samoprzylepnej. Możesz także użyć dodatkowo plombowanej
Martin
19

Obciążenie cieplne i termiczne, nawet w temperaturach w komorze silnika, zasadniczo nie jest przyczyną uszkodzenia drutu miedzianego. Miedź ma „kruchość wodorową”, ale tak naprawdę ma to zastosowanie tylko w temperaturze 400 ° C + w środowiskach bogatych w wodór, zwykle podczas wyżarzania. Ponadto, wyższy zakres 20-30 ° C od twojego cieplejszego klimatu jest dość znikomy z punktu widzenia miedzi.

Współczynnik rozszerzalności liniowej miedzi wynosi w przybliżeniu 17 mikrometrów / metr / stopień C (choć u góry mojej głowy można to sprawdzić). Długości występujące w większości zastosowań związanych z okablowaniem są bardzo nieistotne, a szczególnie nieznaczne, gdy drut wisi tam z dużą ilością miejsca do rozwinięcia / kurczenia się bez wywoływania naprężeń mechanicznych.

Miedź jest również specjalnie wybierana do okablowania ze względu na jej wysoką wytrzymałość na rozciąganie i dużą trwałość, a nie tylko wysoką przewodność elektryczną. Na przykład aluminium jest znacznie tańsze, zapewnia idealnie dokładne okablowanie, ale ma niższą wytrzymałość na rozciąganie i wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej, co oznacza, że ​​należy zachować szczególną ostrożność w zarządzaniu nim (dużą zaletą aluminium jest koszt i waga; używają go w wiele długich przewodów napowietrznych).

Miedź ma również wysoką przewodność cieplną, co oznacza, że ​​„gorące punkty” w drutach mają tendencję do szybkiego wyrównywania, zmniejszając naprężenia wewnętrzne z powodu nierównomiernego rozszerzania. Ma również dość wysoką odporność na korozję spowodowaną czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgoć i tlen, chociaż oczywiście nie jest odporny i z czasem może to stanowić problem.

W pewnym sensie miedź stanowi rozwiązanie rodzajów naprężeń, które zwykle występują w okablowaniu w środowisku takim jak komora silnika.

Podstawowymi trybami awarii okablowania są zwykle:

  • Awaria izolacji: pękanie izolacji prowadzące do zwarć, które mogą nagrzać się wystarczająco do stopienia miedzi. Awarie izolacji mogą być spowodowane przez ciepło, promieniowanie UV, czynniki środowiskowe i degradację itp.

  • Korozja galwaniczna w punktach połączeń: aluminium, stal i cynk generalnie ulegają korozji w kontakcie elektrycznym z miedzią. Miedź generalnie ulega korozji w kontakcie ze stalą nierdzewną lub mosiądzem. Z czasem może to osłabić połączenia.

  • Utlenianie: Podczas gdy miedź jest dość odporna na utlenianie, nadal zdarza się z czasem (np. Statua Wolności jest zielona, ​​a na pewno można dostrzec dużo korozji w odsłoniętych drutach miedzianych w starzejących się pojazdach) (w rzeczywistości tlenki miedzi nie są zielone, ale ostatecznie zmieniają się w zielone węglany / siarczany miedzi, takie jak malachit itp.). Skorodowana miedź jest znacznie bardziej krucha niż metal. Oczywiście okablowanie o większej powierzchni, takie jak okablowanie splatane, będzie miało większy problem. Także jeśli izolacja jest pęknięta lub przepuszczalna dla tlenu, jest to kolejne potencjalne źródło.

  • Edytuj - Myślę, że warto też wspomnieć o zmęczeniu mechanicznym, być może z powodu przeszłego nadużycia podczas konserwacji lub zmęczenia z powodu wibracji w naprawdę niestety umieszczonym okablowaniu. Miedź jest dość odporna na to, ale z pewnością nie jest odporna.

Utlenianie jest prawdopodobnie problemem, który z czasem spowoduje najwięcej problemów.

Z tego wszystkiego, co powiedziałbym:

  1. Producenci już teraz postępują właściwie, używając na początku miedzi.
  2. Możesz to spowolnić, np. Rozpylając dobrą izolację na odsłonięte punkty, ale ... poprawa może być niewielka.
  3. W pojeździe, który już ma mocno skorodowane przewody, nie można nic zrobić, aby je odwrócić.
  4. Przyzwyczaj się do starego zepsucia okablowania jako faktu życia i czasu na wymianę okablowania po wizualnej kontroli stanu, w którym się znajduje.
  5. Użycie grubszego drutu nie zaszkodzi, ale może nie pomóc. Co ważniejsze, należy stosować okablowanie z dobrą, elastyczną izolacją przystosowaną do warunków zewnętrznych i temperatur w komorze silnika. Silikon to dobry wybór.
Jason C.
źródło
1
Zobacz mój komentarz do odpowiedzi dlu ... Myślę, że ma rację, że ciepło wpływa na izolację bardziej niż sama miedź
Zaid
@Zaid Yep. Próbowałem to również powiedzieć, ale powiedział to znacznie wyraźniej. Chodzi o to, że albo faktycznie nie obserwujesz awarii miedzi, albo to, co obserwujesz, nie jest spowodowane ciepłem. Widoczne pęknięcia na środku drutu, prawdopodobnie tylko izolacja. Rzeczywista awaria miedzi jest bardziej prawdopodobna w pobliżu punktów połączeń. Z twojego opisu prawdopodobnie trafiłeś na oba. Dobra jest do tego izolacja silikonowa. Jednak każda awaria miedzi w punkcie połączenia to tylko jedna z tych nieuchronności. Nie mogłem powiedzieć, co masz na myśli przez „wprowadzenie przerwy”, więc po prostu podszedłem do strzelby.
Jason C,
1
Srebro poprawiłoby drut ... współczynnik rozszerzalności cieplnej srebra wynosi 7,8, dla miedzi 16,6, a dla aluminium (dreszcz) 23. Również srebro jest najbardziej znanym przewodnikiem.
Ben Welborn,
10

Kiedy mówisz „kruchość”, czy mówisz o tym?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jest to powszechny problem z PVC używanym jako izolacja: PCV jest z natury kruchy i wymaga dodania do niego plastyfikatorów podczas wykonywania izolacji kabli. Z biegiem czasu plastyfikatory wyparowują (pamiętasz ten „zapach nowego samochodu”, który stopniowo zanika?), Krusząc PCW.

Czy można coś zrobić, aby opóźnić początek kruchości drutu?

Możesz trzymać samochód w garażu i nie wystawiać go na działanie promieni słonecznych / deszczu. Zmniejszy to zarówno korozję miedzi, jak i kruchość izolacji.

Czy pomogłoby to, gdyby producenci używali drutu innej klasy / grubości, aby pomóc w utrzymaniu długowieczności?

Oczywiście użycie większej grubości miedzi i grubszej izolacji sprawiłoby, że przewody byłyby bardziej wytrzymałe. Pomogłoby również zastąpienie izolacji PVC bardziej solidną (XLPE lub podobną). Ponieważ byłoby to również droższe, bez korzyści dla producentów, nie zawracaliby sobie głowy.

Dmitrij Grigoriew
źródło
1

Jeśli nie możesz znaleźć drutu izolowanego silikonem, wypróbuj izolację PVC pokrytą nylonem. jest to bardzo powszechne w każdym miejscu zasilania elektrycznego. Jest przystosowany do wyższych temperatur, a powłoka nylonowa pomaga chronić pcv przed degradacją. Nieco droższy niż zwykły drut, ale tańszy niż drut izolowany silikonem.

BenThere
źródło