汽车工业的快速发展，使得汽车上的各种功用件及各种零部件都在不断地向智能化,精细化及牢靠性方向发展,对汽车连接器结构规划、外观规划及资料也提出了更高的要求。下面就汽车连接器的牢靠性作一讨论。
1汽车连接器的规则
USCAR-20 作为汽车电气连接器体系的功能标准,规则汽车连接器在整个运用周期内电器连接器触摸面要一直牢靠,包含以下几个要素:
1)连接器触头的资料稳定,牢靠+2)正向力稳定;
3)电路的电压和电流稳定;
4)温度要求在规则的规模之内,包含周围的温度和自身的温升;
5)较好的鲁棒性。
为了满意汽车电子计算机的要求,汽车连接器在功能方面有必要与高速长距离通信计算机用的连接器相同,别的,汽车连接器有必要能在极恶劣的条件下牢靠地工作,因此汽车连接器的规划有必要满意以下一些要求:
1)连接器刺进力:20.5 kg 以下,2)连接器坚持力:2.5 kg 以上,3)耐热性:―40~120 C,4)耐冲击性:1 000个周期;5)耐振性:25 g;6)连接器触摸电阻:变化在1 m规模内。
汽车连接器的测验
汽车连接器有必要经过如下测验。2.1机械性测验
1)端子至端子的啮合/别离力:本测验确认整个插头总成人工啮合和别离所需要的啮合/别离力。
啮合力是确认一个特定插头的结构是否适合于批量生产的重要考虑要素。
别离力是确认结构的可维护性和保证在整个车辆运用期间啮合衔接运用牢靠的重要要素。
2)端子抗弯力:本测验检查端子在装配过程中反抗曲折和决裂能力的最小强度。
3>极化特征效果:本测验保证具有合适的极化特征,并且使得极化特征能避免一个插头的外壳与要被啮合的别的-半啮合的不正确,以及避免一个插头的外壳与其他不应当被啮合的别的--半啮合。它也实验极化特征在不正确装配测验过程中避免端子损坏的有效性。
4)轰动/机械冲击:本测验用模仿的加速方式将一个插头体系露出在车辆实际运用环境的各种轰动中。轰动和冲击会导致端子交接面和电气触点的磨损和插头体系机械部件发生毛病。
5)其他部件的啮合/别离力:本测验是为了保证插头总成部件。例如:TPAs，PLRs，CPAs，定位夹箍等能被有效固定,可是在有修理必要时又能够非常容易地进行拆开和安装。
2.2电气测验
1)干式电路电阻测验:本测验确认在低能量状态下(干式电路:20 mV开路电压和100 mA电流极限)2种导线压接(如果是一个端板插头就只有一种压接)与一对配对端子触摸面之间的组合电阻。
2)压降测验:本测验确认在标称电流状态下因为导线压接和触摸面区域的电阻而发生的电压降。然后,可以根据电压降计算出总衔接电阻。
3)最大实验电流能力测验:本测验的意图是为了确认端子体系在开始发生过度热降解和/或具有电阻之前在室温环境中能够承受的最大实验电流。
4)1 008 h电流循环测验:本测验模仿端子在车辆预期运用年限中的主要功用。电流循环是一种加速老化实验﹐该实验首先用电加热端子交接面和导线内芯的压接处,然后让它们在没有电流的状态下自行冷却,然后使得它们发生因为磨损、氧化、金属间胀大和应力松懈而发生可能会影响衔接电阻值的胀大和缩短。
5)隔离能力测验:本测验验证一个连接器体系中任何2个空腔之间是否有足够的电阻值来避免经该插头体系的各种电路发生有害的导电现象。
别的,除了以上所说的机械性测验和电气测验外,还有环境实验,其间包含热冲击测验、温度/湿度循环测验、高温露出测验.流体阻力测验、压力/真空走漏测验等,这些测验将进一步检验连接器的稳定性。
3汽车连接器牢靠性剖析
汽车连接器的牢靠性剖析主要是对连接器触头的剖析,其间非常重要的2个要素便是触头触摸力和触头的触摸电阻。触摸电阻包含2部分:体电阻和界面电阻。体电阻是触摸体基底资料的电阻,界面电阻由缩短电阻和膜层电阻组成。缩短电阻取决于两触摸面之间A点的数量与巨细,它是因为在点的触摸区缩短而发生的。膜层电阻与积聚在两触摸体外表的氧化腐蚀膜有关。膜层电阻因为减小了金属触摸面积而发生一个串联电阻。
注:两连接器触头衔接时,垂直于触摸外表的那些隆起的凸点称之为A点。
根据霍尔姆原理,得出连接器触头触摸力与衔接连接器触摸电阻的联系见图1。
式中:H为触头触摸面的硬度﹔pm为触摸电阻的电阻率; p为薄膜电阻的电阻率;t为薄膜厚度;R。为缩短电阻;R为薄膜电阻。
连接器触摸力越大,其触摸电阻就越小。造成触摸电阻不稳定的要素如下。
1)应力松懈:周围的温度变化,欧姆加热;2)永久性形变:高度变形,轰动/冲击负荷﹐热胀大;
3)腐蚀:主要为微孔腐蚀、微动腐蚀;
4)外表的污染物:磨损发生的碎屑、灰尘、冲突发生的调集反应、润滑油衰变;
5)振动:外环境;
6)微动:小振幅微运动,触头的微动也是影响连接器的稳定性的重要要素。
如图⒉所示:微动跟着振动周期的添加使得触摸电阻逐步增大。
连接器触头的功能和牢靠性取决于触头的稳定性,触头的稳定性主要表现为在工作状态下连接器触摸电阻稳定,触头的触摸力决议了触摸电阻。然而,触头资料的功能决议了触头触摸力。
为了提高连接器的稳定性,往往对连接器触头进行电镀,选用电镀的方法对触头进行改良,有以下优点:
1)连接器在运用环境中的抗蚀功能更好﹔2)装饰连接器的外表,使其光亮美观;3)提高连接器的工作功能,如硬度、耐磨性、导电性、电磁性﹑耐热性等。
结语
汽车工业的电子衔接体系表现出2种趋势:一个是电子连接器小型化,而另一个是大功率连接器。连接器的规划、资料的选择都是影响其稳定性的重要原因,电镀资料和电镀工艺研讨也为汽车连接器的牢靠性提供了更大的发展空间。
