Obični PVC kabeli mogu postati "tvrdi, lomljivi i napuknuti" u motornom prostoru
Ako ste ikada otvorili poklopac motora starijeg vozila i pažljivo pogledali izložene kabelske snopove, možda ste primijetili nešto zabrinjavajuće:izolacija kabela je tvrda i lomljiva, a na nekim je mjestima već napukla, otkrivajući bakrene vodiče unutra.
Ovo nije izolirana pojava. To je čest problem starenja povezan sKabeli od PVC-a (polivinil-klorida) koji rade u odjeljcima motora na-visokoj temperaturi.
Problem leži u karakteristikama materijala PVC-a. Kako bi PVC bio mekan i fleksibilan, proizvođači dodajuplastifikatori- kemijskih dodataka koji čine inače kruti PVC lakšim za savijanje. Međutim, produljena izloženost visokim temperaturama u motornom prostoru (80 stupnjeva do 150 stupnjeva, s lokalnim temperaturama u blizini ispušnog sustava koje ponekad prelaze200 stupnjeva) mogu uzrokovati da ti plastifikatoripostupno ispariti ili migrirati iz materijala.
Nakon što se plastifikatori potroše, PVC postupnovraća u svoje inherentno kruto i krhko stanje.
Što se dalje događa?
Stvrdnuta PVC izolacija gubi svoju fleksibilnost i počinje serazviti pukotine pod stalnim vibracijama vozila. Kako se pukotine šire, dijelovi izolacije moguljuštiti se ili otkinuti, izlažući bakrene vodiče oksidaciji i koroziji.
Još ozbiljnije, izloženi vodiči mogu doći u dodir jedan s drugim i uzrokovati akratki spoj, ili kontaktirajte metalnu karoseriju vozila i uzrokujtecurenje struje ili kvar na zemlji. Posljedice mogu varirati od iskrivljenih signala senzora do, u teškim slučajevima,električni požar.
Neki vlasnici vozila prijavili su da je prilikom zamjene hladnjaka ili drugog održavanja zaštitna PVC cijev ispod haube postala toliko krhka damrvio se poput mrvica kolačića na dodir.
Ovo nije samo izolirani kvar.
U visoko{0}}temperaturnom okruženju odjeljka motora, starenje PVC kabela nije pitanje "hoće li" se dogoditi, već "koliko dugo" će trajati.
Otpornost PUR-a na kemikalije: zaštita od motornog ulja, rashladne tekućine i goriva
PUR (poliuretan)ima bitno drugačiju strukturu materijala od PVC-a, što rezultira vrlo različitim dugoročnim-učincima.
PVC ima ograničenu otpornost na ulja i određene kemikalije. Nasuprot tome, PUR izolacija nudi jaku otpornost na mnoge tvari koje se obično susreću u industrijskim i automobilskim okruženjima, uključujućimotorno ulje, rashladna tekućina, hidraulično ulje, benzin, razrijeđene kiseline i alkalne otopine.
Njegova kemijska otpornost može se sažeti na sljedeći način:
Otpornost na motorna i maziva ulja:Sukladno sDIN EN 50363-10-2zahtjevima, s dobrom otpornošću na dugo-izlaganje mazivima na bazi mineralnih-ulja-bez značajnog bubrenja ili raspadanja.
Otpor rashladnog sredstva:Održava stabilne performanse kada je izložen rashladnoj tekućini ili curenju rashladne tekućine.
Otpornost na benzin i gorivo:Otporan je na degradaciju kada je izložen automobilskim gorivima.
Otpornost na kiseline i lužine:Pruža otpornost na niz kiselih i alkalnih kemikalija.
Hidroliza i otpornost mikroba:Dobro se ponaša u vlažnim okruženjima i otporan je na razgradnju uzrokovanu hidrolizom i rastom mikroba.
PVC može postupno nabubriti, omekšati i na kraju popucati kada je izložen motornom ulju.Pod usporedivim uvjetima,PUR može zadržati svoja fizička svojstva godinama.
Ovo je jedan od razloga zašto se PUR kabeli naširoko koriste u zahtjevnim okruženjima kao što su proizvodnja strojeva i proizvodnja automobila, gdje je izloženost ulju i drugim zagađivačima uobičajena.
PUR je također amaterijal bez{0}}halogena, što znači da ne sadrži halogene elemente kao što su klor, fluor ili brom. Pod ekstremnim uvjetima kao što je požar, PUR ne proizvodi istu vrstuhalogenovodikovi plinovipovezan sa izgaranjem PVC-a, koji može generiratiklorovodika i drugih otrovnih para.
Podaci o ispitivanju savijanja: milijuni ciklusa savijanja u aplikacijama Drag{0}}Chain
Ožičenje-odjeljka-i vrata-šarki izloženo je više od visokih temperatura i izloženosti kemikalijama. Također moraju izdržatiopetovano savijanje i mehaničko trenje.
Svaki put kad se vrata vozila otvore i zatvore, kabelski svežanj u vratima se savija. Svaka vibracija doživljena tijekom vožnje također predstavlja mehaničko opterećenje za ožičenje unutar odjeljka motora.
S vremenom se to može povećati namilijuni ponovljenih ciklusa savijanja.
Dakle, kako se PVC ponaša u ovim dinamičkim uvjetima?
U testiranju-lanca povlačenja,PVC kabeli obično mogu izdržati oko 200 000 do 500 000 ciklusa savijanja na sobnoj temperaturi. A to je poduvjeti sobne-temperature. Na povišenim temperaturama unutar odjeljka motora, životni vijek može se dodatno smanjiti.
Što je s PUR-om?
Podaci o industrijskim ispitivanjima daju neke impresivne primjere:
L-com Cat5e PUR industrijski Ethernet kabel:Položio a1 milijun-ciklusnog testa savijanjapri polumjeru savijanja od 10× promjer kabela i aTest savijanja od 10 milijuna-ciklusapri polumjeru savijanja od 20× promjera kabela.
Phoenix Contact PUR senzorski kabel:Dinamičko ispitivanje savijanja može izdržatido 10 milijuna ciklusa savijanja.
igus chainflex® PUR podatkovni kabeli:Dizajniran i testiran zamilijuni ciklusa savijanjau aplikacijama lančanog-povlačenja uz održavanje integriteta signala.
HELUKABEL MULTIFLEX 512-PUR Drag-Chain kabel:Testirano na približno10 milijuna izmjeničnih ciklusa savijanja.
Što zapravo znači 10 milijuna ciklusa savijanja?
Pretpostavimo da se vrata vozila otvaraju i zatvaraju 10 puta dnevno. To bi bilo približno 3650 ciklusa godišnje.
Na 10 milijuna ciklusa, to bi teoretski odgovaralo otprilike2.740 godinaciklusa-otvaranja vrata.
Naravno, stvarni-životni vijek ovisi o mnogim drugim varijablama, pa se ovaj izračun ne bi trebao tumačiti kao stvarni životni vijek proizvoda. Unatoč tome, ilustrira iznimnu otpornost na zamor koju PUR može pružiti pri ponovljenom savijanju.
PUR postiže ovu izvedbu jer to omogućuje njegova molekularna strukturaizvrsna elastičnost i otpornost na trganje.
Tijekom opetovanog savijanja, PUR jaknaravnomjernije raspoređuje mehaničko naprezanje, poput opruge, umjesto koncentriranja naprezanja u jednoj točki i dopuštanja razvoja pukotina kao što PVC može.
U kombinaciji safino užetani, vrlo fleksibilni bakreni vodiči, PUR kabeli mogu postići minimalne polumjere savijanja kao niske6× promjer kabela, ovisno o specifičnoj konstrukciji kabela.
Ciklus visoke/niske temperature: -40 stupnjeva do +105 stupnjeva
Automobilski kabelski svežanj mora izdržati mnogo ekstremniji temperaturni raspon nego što većina ljudi misli.
Zimski
U regijama poput Sjeverne Amerike, Sjeverne Europe i Rusije vanjske temperature mogu pasti do-40 stupnjeva ili čak niže.
Ljeto
U pustinjskim područjima ili zatvorenim parkiralištima, temperature u vozilu mogu preći60 stupnjeva.
Motorni prostor
Nakon dulje vožnje, temperature u motornom prostoru mogu lako prijeći100 stupnjeva.
Kabel koji mora radititijekom-godine pod ovim uvjetimapostavlja izuzetno visoke zahtjeve na izolacijski materijal.
PVC temperaturna ograničenja
Tipično PVC radno područje je otprilike-20 stupnjeva do +70 stupnjeva.
Ispod-20 stupnjeva, PVC može postatikruta i lomljiva, povećavajući rizik od pucanja ili loma pri savijanju.
Tijekom duljeg rada iznad70 stupnjeva, migracija plastifikatora i toplinsko starenje mogu se značajno ubrzati.
PUR temperaturne performanse
Sastanak PUR kabela -za automobileISO 6722zahtjevi mogu osigurati raspon radne temperature od približno-40 stupnjeva do +105 stupnjeva.
Što to znači u praktičnom smislu?
Na -40 stupnjeva
U ekstremno hladnim uvjetima, PUR izolacijazadržava svoju fleksibilnosti manje je vjerojatno da će postati krti i slomiti se pri savijanju.
Neke specijalizirane PUR kabelske konstrukcije mogu održati dobre performanse savijanja čak i pri niskim temperaturama kao što su-60 stupnjeva.
Na +105 stupanj
Na povišenim temperaturama, PUR izolacija je dizajnirana daotporan na omekšavanje, deformaciju i ubrzano starenje.
Prema navedenim podacima o dugotrajnom-ispitivanju-temperature, PUR kabeli mogu održati stabilne performanse tijekom3000-satni testovi na visokim temperaturama.
Važniji izazov: ciklusi temperature
Pravi izazov često nije samo visoka ili niska temperatura, većponovljeni ciklusi temperature.
Na primjer, vozilo može doživjeti niz kao što je:
-30 stupnjeva preko noći → pokretanje motora → temperatura odjeljka motora raste do +80 stupnjeva tijekom rada
Ovaj ponovljeni ciklus širenja-i-stezanja znatno opterećuje izolaciju kabela.
Pod ovim uvjetima ciklusa, PUR je dizajniran da bude otporanmikropukotine uzrokovane opetovanim toplinskim širenjem i skupljanjem, dok PVC može postupno postati tvrđi i podložniji pucanju.
Zbog toga-skupinski dijagnostički pojasevi za automobile koriste PUR jakne:
Dizajnirani su za održavanje pouzdanih mehaničkih i električnih performansi u širokom rasponu klime - od arktičkog kruga do pustinje Sahare, i od pokretanja hladnog motora do punog-opterećenja.
Kada se usporede PVC i PUR, razlike su jasne:
| Usporedba | PVC (polivinil klorid) | PUR (poliuretan) |
|---|---|---|
| Raspon temperature | -20 stupnjeva do +70 stupnjeva | -40 stupnjeva do +105 stupnjeva |
| Otpornost na ulje | ograničeno; može nateći | Izvrsno(sukladno DIN EN 50363-10-2) |
| Otpor rashladnog sredstva | Relativno siromašan | Izvrsno |
| Flexing Life | 200 000–500 000 ciklusa | 1 milijun–10 milijuna ciklusa |
| Otpornost na hidrolizu | Umjereno | Izvrsno |
| UV otpornost | Umjereno | Izvrsno |
| Produkti izgaranja | Može ispuštati klorovodik i druge otrovne plinove | Karakteristike-bez halogena, niske{1}}dimnosti |
| Tipične primjene | Unutarnje, suhe, fiksne instalacije | Odjeljci motora, vanjski okoliši, primjene dinamičkog savijanja |
PVC kabeli su jeftini i jednostavni za obradu, a mogu se primjereno ponašati u zatvorenim, suhim okruženjima.
Međutim, umotorni prostor- zahtjevno okruženje koje kombinira visoke temperature, kontaminaciju uljem, vibracije i opetovano savijanje - PVC izolacija je u konačnici osjetljivija na starenje.
PUR se često smatra "zaštitnim štitom" za automobilske kabelske snopove jer njegova kemijska otpornost pomaže izdržati izlaganje motornom ulju i rashladnoj tekućini, njegova elastična struktura podnosi milijune ciklusa savijanja, a njegov širok raspon radnih temperatura omogućuje pouzdane performanse u ekstremnim klimatskim uvjetima.
Za visoko{0}}kvalitetni dijagnostički kabelski svežanj,materijal koji se koristi za vanjski omotač može napraviti razliku između kabela koji traje godinu dana i kabela dizajniranog za pružanje pouzdane usluge dugi niz godina.