O condutor não é um "fio sólido" -, ele é feito de vários fios de cobre ultrafinos-
Se você já cortou um fio elétrico doméstico comum, pode ter vistoum único núcleo de cobre sólido-rígido e rígido, e com probabilidade de quebrar após ser dobrado várias vezes.
Mas o condutor usado em conjuntos de cabos de diagnóstico de alta-qualidade écompletamente diferente.
Não é “um fio sólido”; em vez disso, consiste em vários-fios de cobre ultrafinos torcidos juntos-como se fosse uma corda trançada.
Um grosso fio de cobre é substituído por dezenas ou até centenas defios de cobre extremamente finos. O diâmetro de cada fio individual normalmente é inferior a 0,2 mm, enquanto cabos de alta-qualidade podem usar fios tão finos quanto0,05–0,10 mm. Esses fios são entãotorcido em espiraljuntos para formar um condutor-multifilamentos.
Este design “trançado” resolve um problema fundamental: flexibilidade.
Quando um fio de cobre sólido é dobrado, o lado externo é esticado enquanto o lado interno é comprimido, fazendo com que a tensão se concentre no ponto de flexão-após dobras repetidas, o fio pode eventualmente quebrar.
Com vários fios finos de cobre torcidos juntos, cada fio individualpode se mover ligeiramente em relação aos outrosdurante a flexão. As forças externas são distribuídas pelos fios individuais em vez de serem concentradas em um fio de cobre grosso.
É como comparar um molho de pauzinhos com um único pauzinho:um único pauzinho pode quebrar facilmente quando dobrado, enquanto um feixe de pauzinhos é muito mais difícil de quebrar. O mesmo princípio se aplica a condutores de cobre finos de múltiplos-fios:quanto mais fios houver e mais finos eles forem, mais macio e mais resistente-à fadiga será o cabo como um todo.
Os dados de testes da indústria demonstram claramente a diferença:
Cabos de corrente de arrasto-de alta-flexibilidadeuse condutores de cobre-de fios múltiplos, ultra{1}}finos e de fios finos livres de oxigênio-que estejam em conformidade comRequisitos de condutor classe 6 conforme DIN VDE 0295 ou IEC 60288. Em10 milhões de ciclos de dobra, a taxa de ruptura de condutores de cobre-de fios múltiplos émais de 90% inferior ao dos condutores rígidos.
Cabos condutores-rígidospode começar a sentir quebra do fio depois de apenas5 milhões de ciclos de dobra.
Condutores usandoFios de cobre ultra{3}}finos de 0,08 / 0,10 / 0,12 mmpode suportarpelo menos 1 milhão de ciclos de dobra alternativosem um raio de curvatura padrão de 7,5 vezes o diâmetro externo do cabo, sem fios quebrados ou quebra de isolamento.
Produtos com-especificações mais altas podem atingir vidas úteis de dobra de6–8 milhões de ciclos, ou mesmo 20 milhões de ciclos.
Quanto mais finos os fios de cobre, maior o número de fios, e quanto menor o passo de torção, mais macio e mais resistente-à flexão o cabo se torna.É por isso que um conjunto de cabo de diagnóstico de alta-qualidade pode ser repetidamente enrolado, dobrado e armazenadosem quebra interna do núcleo.
A jaqueta de elastômero proporciona "auto-recuperação"
O condutor forneceflexibilidade, mas a flexibilidade por si só não é suficiente. Um cabo também precisa da capacidade deretornar à sua forma original após dobrar.
É aqui quejaqueta de elastômeroentra.
PUR (poliuretano)é umelastômero termoplásticocom uma estrutura molecular única que consiste em alternânciasegmentos difíceisesegmentos suaves.
Os segmentos duros proporcionam força e resistência à abrasão, enquanto os segmentos macios proporcionam flexibilidade e recuperação elástica.
Quando o cabo está dobrado,as cadeias moleculares nos segmentos moles giram e se esticam para absorver a energia de deformação. Quando a força externa é removida,os segmentos duros agem como molas, puxando as cadeias moleculares de volta às suas posições originais.
Dados de testes{0}}reais deixam a diferença ainda mais clara:
As jaquetas PUR podem atingir umalongamento na ruptura de até 400%, excedendo em muito o valor aproximado150%típico de materiais convencionais de PVC.
Após repetidas dobras, o PUR pode manter umataxa de recuperação de mais de 95%.
Em testes de abrasão padrão de acordo comISO 4649, PUR exibe umperda de volume muito menor devido à abrasãodo que os materiais tradicionais de PVC e borracha.
Simplificando,uma jaqueta PUR é como um elástico-de alta qualidade: estique e ele alonga; solte-o e ele volta. Esse recurso de "auto-recuperação" garante que o cabonão desenvolve deformação permanentedurante flexões repetidas, enquanto a camisa externanão enruga, incha ou racha.
Se você estiver interessado em mais detalhes técnicos sobre materiais PUR, consulte nosso artigo anterior,"Por que uma jaqueta PUR é o 'escudo protetor' dos conjuntos de cabos automotivos?"
Como a "Bota de alívio de deformação SR-" transfere a força de tração para a carcaça em vez das juntas internas de solda
Um condutor flexível e uma capa elástica são importantes-mas as partes de um cabo que são mais vulneráveis a falhas são, na verdade,não no meio, mas em ambas as extremidades.
A conexão entre oConector OBD e o caboé o ponto de transição entre umcomponente rígido (o conector)e umcomponente flexível (o cabo).
Cada vez que o conector é conectado ou desconectado, ou cada vez que o cabo é puxado,as forças ficam concentradas neste ponto de transição. Sem proteção adequada, as juntas soldadas internas são repetidamente submetidas a tensões mecânicas, eventualmente se soltando equebra.
Este é exatamente o problema que a bota SR (Strain Relief) foi projetada para resolver.
O princípio de funcionamento da bota de alívio-de tensão SR é bastante inteligente: ela não faz o cabo "suportar" a força de tração; em vez disso, faz com que a força de tração "contorne" as juntas de solda internas.
Quando uma força externa puxa o cabo, a inicialização do SR-uma estrutura elástica moldada integralmente na parte traseira do conector-entra em ação.
Etapa 1: aderência
A bota SRsegura firmemente a capa externa do cabo, praticamente não deixando espaço para movimentos relativos.
A força de tração é, portanto, aplicada à capa em vez de ser transferida diretamente para as juntas internas de solda.
Etapa 2: transferência
A botatransfere a força de tração para o alojamento do conector-no invólucro de plástico ou no invólucro de proteção de metal-em vez de transferi-lo para as delicadas juntas de solda internas.
O resultado
Quando você puxa o cabo com força,a bota de alívio-de tensão intercepta a força, então as juntas de solda internaspraticamente não experimenta nenhuma carga de tração.
Quão eficaz é este design?
De acordo com os-requisitos de testes de alívio de estresse do padrão internacionalCEI 60884-1, um plugue deve suportar umaForça de tração de 60 N (aproximadamente 6 kg)aplicado100 vezes a uma frequência de uma vez por segundo.
Um cabo equipado com uma capa SR qualificada podepassar facilmente neste teste, com as juntas de solda internas permanecendo intactas e o desempenho elétrico inalterado.
O que acontece sem uma inicialização SR?
Depois de apenas alguns ciclos de tração, as juntas de solda internas podem começar a se soltar, resultando emsinais intermitentes, programação interrompida da ECU e, finalmente, um cabo completamente inutilizável.
Conclusão
| Componente | Problema resolvido | Como funciona | Dados principais |
|---|---|---|---|
| Condutor trançado-multifilar | Quebra do núcleo após flexão repetida | Fios de cobre ultra{0}}finos distribuem o estresse mecânico | 10 milhões de ciclos de dobra; Taxa de quebra de fio 90%+ menor do que condutores rígidos |
| Jaqueta de elastômero PUR | Deformação permanente e má recuperação após flexão | A estrutura molecular do segmento-rígido + segmento flexível-fornece auto-recuperação | 400% de alongamento na ruptura; 95%+ taxa de recuperação |
| Bota de alívio de tensão-SR | Quebra da junta-de solda causada por conectar, desconectar e puxar | Transfere a força de tração para a carcaça e protege as juntas de solda | Passa no teste de força-de tração 60 N × 100 |
A "alta flexibilidade" não é alcançada por um único material ou componente-é o resultado da interação coordenada da tecnologia de torção de condutores, da ciência dos materiais de revestimento e do projeto estrutural do conector.
Condutores de cobre ultrafinos-multifiados-evitar a quebra do núcleo durante milhões de ciclos de flexão;Jaquetas de elastômero PURpermitir que o cabo retorne à sua forma original após cada dobra; eBotas de alívio-de tensão SRproteja as juntas de solda internas do estresse mecânico causado por repetidas conexões, desconexões e puxões.
É a combinação dessas três camadas de proteção que cria um conjunto de cabos de diagnóstico verdadeiramente de "alta-flexibilidade e resistência-à tração".
Dois cabos podem parecer quase idênticos por fora, mas internamente,eles podem diferir em três gerações de tecnologia de engenharia.