Провідник — це не «один суцільний дріт» - він складається з кількох ультра-тонких мідних ниток
Якщо ви коли-небудь розрізали звичайний побутовий електричний провід, можливо, ви бачилиодин твердий мідний сердечник-твердий і жорсткий, який може зламатися після кількох згинів.
Але провідник, який використовується у високо-якісних діагностичних кабельних збіркахзовсім інший.
Це не «один суцільний дріт»; натомість він складається з кількох над-тонких мідних ниток, скручених разом-подібно до сплетення мотузки.
Товстий мідний дріт замінюють десятками, а то й сотняминадзвичайно тонкі мідні нитки. Діаметр кожної окремої нитки зазвичай становить менше 0,2 мм, тоді як у високоякісних кабелях можуть використовуватися такі тонкі нитки, як0,05–0,10 мм. Ці пасма потімспірально закрученийразом, щоб утворити багатожильний провідник.
Ця «плетена» конструкція вирішує одну фундаментальну проблему: гнучкість.
Коли суцільний мідний дріт згинається, зовнішня сторона розтягується, а внутрішня стискається, що спричиняє концентрацію напруги в точці згину-після багаторазового згинання дріт може з часом зламатися.
З кількома тонкими мідними нитками, скрученими разом, кожна окрема ниткаможуть трохи рухатися відносно іншихпід час згинання. Зовнішні сили розподіляються між окремими ланцюгами, а не концентруються в одному товстому мідному дроті.
Це як порівняти пучок паличок для їжі з однією паличкою для їжі:одна паличка може легко лопнути при згинанні, тоді як пучок паличок набагато важче зламати. Той самий принцип застосовується до багатожильних тонких мідних провідників:чим більше жилок і чим вони тонші, тим м’якшим і стійкішим до втоми-стає весь кабель.
Дані промислових випробувань чітко демонструють різницю:
Високо{0}}гнучкі-ланцюгові кабелівикористовуйте багатожильні-над-тонкі, тонкожильні мідні-безкисневі провідники, які відповідаютьВимоги до провідника класу 6 відповідно до DIN VDE 0295 або IEC 60288. в10 мільйонів циклів згинання, швидкість обриву багатожильних мідних провідників становитьбільш ніж на 90% нижче, ніж у жорстких провідників.
Жорсткі-провідникові кабеліможе почати відчувати ламкість пасма після того, як5 мільйонів циклів згинання.
Використання провідників0,08 / 0,10 / 0,12 мм надтонкі мідні ниткиможе витриматине менше 1 мільйона циклів зворотно-поступального згинанняпри стандартному радіусі вигину, що в 7,5 разів перевищує зовнішній діаметр кабелю, без обривів ниток або пробою ізоляції.
Продукти з вищими-технічними характеристиками можуть досягати терміну служби при вигині6–8 мільйонів циклів, або навіть 20 мільйонів циклів.
Чим тонші мідні жилки, тим більше їх кількість, а чим коротший крок жилок, тим м’якшим і стійкішим до згинання стає кабель.Ось чому високоякісний діагностичний кабель-можна неодноразово згортати, згинати та зберігатибез внутрішньої поломки сердечника.
Еластомерна куртка забезпечує "само-відновлення"
Провідник забезпечуєгнучкість, але лише гнучкості недостатньо. Кабель також потребує вмінняповернутися до початкової форми після згинання.
Ось дееластомерна куртказаходить.
PUR (поліуретан)є aтермопластичний еластомерз унікальною молекулярною структурою, що складається з чергуютьсяжорсткі сегментиім'які сегменти.
Жорсткі сегменти забезпечують міцність і стійкість до стирання, а м'які сегменти забезпечують гнучкість і еластичність.
Коли кабель зігнутий,молекулярні ланцюги в м’яких сегментах обертаються і розтягуються, щоб поглинути енергію деформації. Коли зовнішня сила припиняється,жорсткі сегменти діють як пружини, тягнучи молекулярні ланцюги назад у вихідне положення.
Реальні-дані випробувань роблять різницю ще чіткішою:
PUR куртки можуть досягтиподовження при розриві до 400%, значно перевищуючи приблизно150%типові для звичайних ПВХ матеріалів.
Після повторного згинання PUR може підтримувати aшвидкість відскоку понад 95%.
У стандартному випробуванні на стирання згідноISO 4649, PUR експонати aнабагато менша втрата об'єму через стиранняніж традиційні матеріали з ПВХ і гуми.
Простіше кажучи,PUR куртка схожа на високоякісну-гумку: розтягнути його, і воно подовжується; відпустіть його, і він відскочить назад. Ця можливість «само-відновлення» гарантує, що кабельне розвиває стійкої деформаціїпід час повторного згинання, поки зовнішня оболонкане зморщується, не здувається та не тріскається.
Якщо вас цікавлять додаткові технічні відомості про PUR матеріали, перегляньте нашу попередню статтю,«Чому PUR оболонка є «захисним екраном» автомобільних кабельних вузлів?»
Як «SR Strain{0}}Relief Boot» передає силу тяги до корпусу, а не до внутрішніх паяних з’єднань
Гнучкий провідник і еластична оболонка важливі,-але частини кабелю, які найбільш вразливі до поломки, насправдіне посередині, а на обох кінцях.
Зв'язок між вOBD роз'єм і кабельє точкою переходу між aжорсткий компонент (роз'єм)і агнучкий компонент (кабель).
Щоразу, коли роз’єм під’єднується або від’єднується, або щоразу, коли витягується кабель,сили зосереджуються в цій точці переходу. Без належного захисту внутрішні паяні з’єднання неодноразово зазнають механічних навантажень, зрештою розшаровуючись іламання.
Це саме та проблема, для вирішення якої призначений черевик SR (Strain Relief).
Принцип роботи чохла для скидання натягу-SR досить розумний: він не змушує трос «нести» тягнучу силу; натомість це змушує силу тяги «обходити» внутрішні паяні з’єднання.
Коли зовнішня сила тягне за кабель, SR завантажується-еластична конструкція, вбудована в задню частину роз’єму-вступає в дію.
Крок 1: захоплення
Черевик SRміцно захоплює зовнішню оболонку кабелю, практично не залишаючи місця для відносного руху.
Таким чином, сила тяги прикладається до черевика, а не безпосередньо до внутрішніх паяних з’єднань.
Крок 2: Передача
Черевикпередає силу тяги на корпус роз’єму-або пластиковий корпус, або металева захисна оболонка-замість того, щоб перенести його на делікатні внутрішні паяні з’єднання.
Результат
Коли ви сильно тягнете за кабель,захисний-черевик перехоплює силу, тому внутрішні паяні з'єднанняпрактично не відчувають навантаження на розтяг.
Наскільки ефективний цей дизайн?
Відповідно до-вимог міжнародного стандарту до тестування на зняття стресуIEC 60884-1, вилка повинна витримувати aСила тяги 60 Н (приблизно 6 кг)застосовується100 разів з частотою один раз на секунду.
Кабель, оснащений кваліфікованим завантажувачем SRлегко пройти цей тест, при цьому внутрішні паяні з’єднання залишаються неушкодженими, а електричні характеристики не змінюються.
Що відбувається без завантаження SR?
Лише після кількох циклів витягування внутрішні паяні з’єднання можуть почати ослаблюватися, що призведе допереривчасті сигнали, перерване програмування ECU та, зрештою, повністю непридатний кабель.
Висновок
| компонент | Проблема вирішена | Як це працює | Ключові дані |
|---|---|---|---|
| Багатожильний скручений провідник | Поломка сердечника після багаторазового згинання | Над-тонкі мідні нитки розподіляють механічні навантаження | 10 мільйонів циклів згинання; На 90%+ нижчий рівень обриву жил, ніж у жорстких провідників |
| Куртка з поліуретану | Постійна деформація та погане відновлення після вигину | Молекулярна структура твердого-сегмента + м’якого{2}}сегмента забезпечує само-відновлення | 400% подовження при розриві; Швидкість відскоку 95%+ |
| SR чоботи для зняття натягу- | Поломка паяного-з’єднання внаслідок підключення, від’єднання та витягування | Передає силу тяги на корпус і захищає паяні з'єднання | Витримує випробування силою тяги 60 Н × 100- |
«Висока гнучкість» не досягається одним матеріалом чи одним компонентом-це результат узгодженої взаємодії технології скручування провідників, матеріалознавства оболонки та структурного дизайну з’єднувача.
Багатожильні-надтонкі-мідні провідникизапобігає поломці серцевини під час мільйонів циклів згинання;Куртки з поліуретанудайте кабелю повернутися до початкової форми після кожного згину; іЧеревики SR{0}}для розвантаженнязахищайте внутрішні паяні з’єднання від механічних навантажень, спричинених повторним під’єднанням, від’єднанням і витягуванням.
Саме поєднання цих трьох шарів захисту створює справді «високу-гнучкість,-стійку до розтягування» діагностичний кабель.
Два кабелі можуть виглядати майже ідентичними зовні, але всередині,вони можуть відрізнятися трьома поколіннями інженерних технологій.