跟著汽車工業(yè)的快速展開，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(xì)化及牢靠性方向展開,對汽車連接器結(jié)構(gòu)規(guī)劃、外觀規(guī)劃及資料也提出了更高的要求。
1汽車連接器的規(guī)則
USCAR-20 作為汽車電氣連接器體系的功用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)則汽車連接器在整個運用周期內(nèi)電器連接器觸摸面要一直牢靠,包含以下幾個要素:
1)連接器觸頭的資料安穩(wěn),牢靠
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)則的規(guī)劃之內(nèi),包含周圍的溫度和本身的溫升;
5)較好的魯棒性。
為了滿意汽車電子計算機(jī)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(jī)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牢靠地作業(yè),因此汽車連接器的規(guī)劃有必要滿意以下一些要求:
1)連接器刺進(jìn)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)連接器觸摸電阻:改動在1 m規(guī)劃內(nèi)。
汽車連接器的查驗
汽車連接器有必要經(jīng)過如下查驗。2.1機(jī)械性查驗
1)端子至端子的嚙合/別離力:本查驗供認(rèn)整個插頭總成人工嚙合和別離所需求的嚙合/別離力。
嚙合力是供認(rèn)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。
別離力是供認(rèn)結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性和保證在整個車輛運用期間嚙合聯(lián)接運用牢靠的重要要素。
2)端子抗彎力:本查驗查看端子在設(shè)備過程中抵擋曲折和決裂才能的最小強(qiáng)度。
3>極化特征效果:本查驗保證具有適宜的極化特征,并且使得極化特征能防止一個插頭的外殼與要被嚙合的其他-半嚙合的不正確,以及防止一個插頭的外殼與其他不應(yīng)當(dāng)被嚙合的其他--半嚙合。它也實驗極化特征在不正確設(shè)備查驗過程中防止端子損壞的有用性。
4)顫動/機(jī)械沖擊:本查驗用模仿的加速方法將一個插頭體系暴露在車輛實際運用環(huán)境的各種顫動中。顫動和沖擊會導(dǎo)致端子交接面和電氣觸點的磨損和插頭體系機(jī)械部件發(fā)生缺點。
5)其他部件的嚙合/別離力:本查驗是為了保證插頭總成部件。例如:TPAs，PLRs，CPAs，定位夾箍等能被有用固定,可是在有修補(bǔ)必要時又能夠非常容易地進(jìn)行拆開和設(shè)備。
2.2電氣查驗
1)干式電路電阻查驗:本查驗供認(rèn)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)與一對配對端子觸摸面之間的組合電阻。
2)壓降查驗:本查驗供認(rèn)在標(biāo)稱電流狀態(tài)下因為導(dǎo)線壓接和觸摸面區(qū)域的電阻而發(fā)生的電壓降。然后,能夠根據(jù)電壓降計算出總聯(lián)接電阻。
3)最大實驗電流才能查驗:本查驗的意圖是為了供認(rèn)端子體系在開端發(fā)生過度熱降解和/或具有電阻之前在室溫環(huán)境中能夠承受的最大實驗電流。
4)1 008 h電流循環(huán)查驗:本查驗?zāi)７露俗釉谲囕v預(yù)期運用年限中的主要功用。電流循環(huán)是一種加速老化實驗﹐該實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,然后使得它們發(fā)生因為磨損、氧化、金屬間脹大和應(yīng)力松懈而發(fā)生可能會影響聯(lián)接電阻值的脹大和縮短。
5)隔絕才能查驗:本查驗驗證一個連接器體系中任何2個空腔之間是否有滿意的電阻值來防止經(jīng)該插頭體系的各種電路發(fā)生有害的導(dǎo)電現(xiàn)象。
其他,除了以上所說的機(jī)械性查驗和電氣查驗外,還有環(huán)境實驗,其間包含熱沖擊查驗、溫度/濕度循環(huán)查驗、高溫暴露查驗.流體阻力查驗、壓力/真空泄露查驗等,這些查驗將進(jìn)一步查驗連接器的安穩(wěn)性。
3汽車連接器牢靠性分析
汽車連接器的牢靠性分析主要是對連接器觸頭的分析,其間非常重要的2個要素便是觸頭觸摸力和觸頭的觸摸電阻。觸摸電阻包含2部分:體電阻和界面電阻。體電阻是觸摸體基底資料的電阻,界面電阻由縮短電阻和膜層電阻組成。縮短電阻取決于兩觸摸面之間A點的數(shù)量與巨細(xì),它是因為在點的觸摸區(qū)縮短而發(fā)生的。膜層電阻與積聚在兩觸摸體表面的氧化腐蝕膜有關(guān)。膜層電阻因為減小了金屬觸摸面積而發(fā)生一個串聯(lián)電阻。
注:兩連接器觸頭聯(lián)接時,垂直于觸摸表面的那些拱起的凸點稱之為A點。
根據(jù)霍爾姆原理,得出連接器觸頭觸摸力與聯(lián)接連接器觸摸電阻的聯(lián)絡(luò)見圖1。
式中:H為觸頭觸摸面的硬度﹔pm為觸摸電阻的電阻率; 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。
連接器觸摸力越大,其觸摸電阻就越小。構(gòu)成觸摸電阻不安穩(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,顫動/沖擊負(fù)荷﹐熱脹大;
3)腐蝕:主要為微孔腐蝕、微動腐蝕;
4)表面的污染物:磨損發(fā)生的碎屑、塵埃、抵觸發(fā)生的調(diào)集反應(yīng)、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觸摸電阻逐漸增大。
連接器觸頭的功用和牢靠性取決于觸頭的安穩(wěn)性,觸頭的安穩(wěn)性主要表現(xiàn)為在作業(yè)狀態(tài)下連接器觸摸電阻安穩(wěn),觸頭的觸摸力選擇了觸摸電阻。但是,觸頭資料的功用選擇了觸頭觸摸力。
為了進(jìn)步連接器的安穩(wěn)性,往往對連接器觸頭進(jìn)行電鍍,選用電鍍的方法對觸頭進(jìn)行改善,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)裝修連接器的表面,使其光亮美觀;3)進(jìn)步連接器的作業(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)接體系表現(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、資料的選擇都是影響其安穩(wěn)性的重要原因,電鍍資料和電鍍工藝研討也為汽車連接器的牢靠性供給了更大的展開空間。
