跟著汽車工業(yè)的快速打開，汽車上的各種功用件及各種零部件都在不斷地向智能化,精細化及可靠性方向打開,對汽車連接器結(jié)構(gòu)規(guī)劃、外觀規(guī)劃及材料也提出了更高的要求。下面就汽車連接器的可靠性作一談?wù)摗?/span>
1汽車連接器的規(guī)矩
USCAR-20 作為汽車電氣連接器系統(tǒng)的功用標準,規(guī)矩汽車連接器在整個運用周期內(nèi)電器連接器接觸面要一直可靠,包括以下幾個要素:
1)連接器觸頭的材料安穩(wěn),可靠+2)正向力安穩(wěn);
3)電路的電壓和電流安穩(wěn);
4)溫度要求在規(guī)矩的規(guī)劃之內(nèi),包括周圍的溫度和本身的溫升;
5)較好的魯棒性。
為了滿足汽車電子計算機的要求,汽車連接器在功用方面有必要與高速長距離通訊計算機用的連接器相同,其他,汽車連接器有必要能在極惡劣的條件下可靠地作業(yè),因而汽車連接器的規(guī)劃有必要滿足以下一些要求:
1)連接器刺進力:20.5 kg 以下,2)連接器堅持力:2.5 kg 以上,3)耐熱性:―40~120 C,4)耐沖擊性:1 000個周期;5)耐振性:25 g;6)連接器接觸電阻:改動在1 m規(guī)劃內(nèi)。
汽車連接器的查驗
汽車連接器有必要通過如下查驗。2.1機械性查驗
1)端子至端子的嚙合/分別力:本查驗招認整個插頭總成人工嚙合和分別所需求的嚙合/分別力。
嚙合力是招認一個特定插頭的結(jié)構(gòu)是否適合于批量生產(chǎn)的重要考慮要素。
分別力是招認結(jié)構(gòu)的可維護性和確保在整個車輛運用期間嚙合聯(lián)接運用可靠的重要要素。
2)端子抗彎力:本查驗檢查端子在設(shè)備過程中抵擋曲折和分裂才干的最小強度。
3>極化特征效果:本查驗確保具有適合的極化特征,并且使得極化特征能避免一個插頭的外殼與要被嚙合的其他-半嚙合的不正確,以及避免一個插頭的外殼與其他不應(yīng)當被嚙合的其他--半嚙合。它也試驗極化特征在不正確設(shè)備查驗過程中避免端子損壞的有用性。
4)顫抖/機械沖擊:本查驗用仿照的加快方法將一個插頭系統(tǒng)露出在車輛實踐運用環(huán)境的各種顫抖中。顫抖和沖擊會導(dǎo)致端子交接面和電氣觸點的磨損和插頭系統(tǒng)機械部件產(chǎn)生缺陷。
5)其他部件的嚙合/分別力:本查驗是為了確保插頭總成部件。例如:TPAs，PLRs，CPAs，定位夾箍等能被有用固定,可是在有修補必要時又可以十分容易地進行拆開和設(shè)備。
2.2電氣查驗
1)干式電路電阻查驗:本查驗招認在低能量狀態(tài)下(干式電路:20 mV開路電壓和100 mA電流極限)2種導(dǎo)線壓接(如果是一個端板插頭就只有一種壓接)與一對配對端子接觸面之間的組合電阻。
2)壓降查驗:本查驗招認在標稱電流狀態(tài)下由于導(dǎo)線壓接和接觸面區(qū)域的電阻而產(chǎn)生的電壓降。然后,可以依據(jù)電壓降計算出總聯(lián)接電阻。
3)最大試驗電流才干查驗:本查驗的意圖是為了招認端子系統(tǒng)在初步產(chǎn)生過度熱降解和/或具有電阻之前在室溫環(huán)境中可以承受的最大試驗電流。
4)1 008 h電流循環(huán)查驗:本查驗仿照端子在車輛預(yù)期運用年限中的首要功用。電流循環(huán)是一種加快老化試驗﹐該試驗首先用電加熱端子交接面和導(dǎo)線內(nèi)芯的壓接處,然后讓它們在沒有電流的狀態(tài)下自行冷卻,然后使得它們產(chǎn)生由于磨損、氧化、金屬間脹大和應(yīng)力松懈而產(chǎn)生可能會影響聯(lián)接電阻值的脹大和縮短。
5)阻隔才干查驗:本查驗驗證一個連接器系統(tǒng)中任何2個空腔之間是否有滿足的電阻值來避免經(jīng)該插頭系統(tǒng)的各種電路產(chǎn)生有害的導(dǎo)電現(xiàn)象。
其他,除了以上所說的機械性查驗和電氣查驗外,還有環(huán)境試驗,其間包括熱沖擊查驗、溫度/濕度循環(huán)查驗、高溫露出查驗.流體阻力查驗、壓力/真空泄露查驗等,這些查驗將進一步查驗連接器的安穩(wěn)性。
3汽車連接器可靠性剖析
汽車連接器的可靠性剖析首要是對連接器觸頭的剖析,其間十分重要的2個要素便是觸頭接觸力和觸頭的接觸電阻。接觸電阻包括2部分:體電阻和界面電阻。體電阻是接觸體基底材料的電阻,界面電阻由縮短電阻和膜層電阻組成?？s短電阻取決于兩接觸面之間A點的數(shù)量與巨細,它是由于在點的接觸區(qū)縮短而產(chǎn)生的。膜層電阻與積聚在兩接觸體外表的氧化腐蝕膜有關(guān)。膜層電阻由于減小了金屬接觸面積而產(chǎn)生一個串聯(lián)電阻。
注:兩連接器觸頭聯(lián)接時,垂直于接觸外表的那些拱起的凸點稱之為A點。
依據(jù)霍爾姆原理,得出連接器觸頭接觸力與聯(lián)接連接器接觸電阻的聯(lián)絡(luò)見圖1。
式中:H為觸頭接觸面的硬度﹔pm為接觸電阻的電阻率; p為薄膜電阻的電阻率;t為薄膜厚度;R。為縮短電阻;R為薄膜電阻。
連接器接觸力越大,其接觸電阻就越小。構(gòu)成接觸電阻不安穩(wěn)的要素如下。
1)應(yīng)力松懈:周圍的溫度改動,歐姆加熱;2)永久性形變:高度變形,顫抖/沖擊負荷﹐熱脹大;
3)腐蝕:首要為微孔腐蝕、微動腐蝕;
4)外表的污染物:磨損產(chǎn)生的碎屑、塵埃、沖突產(chǎn)生的集結(jié)反響、潤滑油衰變;
5)振動:外環(huán)境;
6)微動:小振幅微運動,觸頭的微動也是影響連接器的安穩(wěn)性的重要要素。
如圖2所示:微動跟著振動周期的添加使得接觸電阻逐漸增大。
連接器觸頭的功用和可靠性取決于觸頭的安穩(wěn)性,觸頭的安穩(wěn)性首要表現(xiàn)為在作業(yè)狀態(tài)下連接器接觸電阻安穩(wěn),觸頭的接觸力挑選了接觸電阻。可是,觸頭材料的功用挑選了觸頭接觸力。
為了前進連接器的安穩(wěn)性,往往對連接器觸頭進行電鍍,選用電鍍的方法對觸頭進行改進,有以下優(yōu)點:
1)連接器在運用環(huán)境中的抗蝕功用更好﹔2)裝飾連接器的外表,使其亮光漂亮;3)前進連接器的作業(yè)功用,如硬度、耐磨性、導(dǎo)電性、電磁性﹑耐熱性等。
結(jié)語
汽車工業(yè)的電子聯(lián)接系統(tǒng)表現(xiàn)出2種趨勢:一個是電子連接器小型化,而另一個是大功率連接器。連接器的規(guī)劃、材料的挑選都是影響其安穩(wěn)性的重要原因,電鍍材料和電鍍工藝研討也為汽車連接器的可靠性供應(yīng)了更大的打開空間。
