Что я могу сделать для борьбы с охрупчиванием проволоки?

Я живу в очень жарком климате, где температура регулярно достигает 45 градусов по Цельсию, а жара в районе моторного отсека означает, что подкапотные провода, особенно тонкие, испытывают высокие уровни термической усталости.

В результате при работе со старыми автомобилями (10+ лет) я очень опасаюсь сгибать любую проводку в области моторного отсека на случай, если я внесу разрыв (и новую головную боль). Сюда входят провода для таких вещей, как датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик массового расхода воздуха, катушка и источник питания форсунки.

Можно ли что-нибудь сделать, чтобы отсрочить начало охрупчивания проволоки? Поможет ли это, если производители будут использовать другой сорт/калибр проволоки для увеличения срока службы?

Системы постоянного тока с отрицательным заземлением на транспортных средствах склонны к этому, вы мало что можете сделать, системы с отрицательным заземлением вымывают медь из проводки на любой металл, который заземлен в транспортном средстве (процесс гальванопокрытия), это медленный процесс. Тяжелое оборудование, используемое при добыче полезных ископаемых (и в других целях), использует положительное основание, которое поднимает этот вопрос.
@JasonC В моторном отсеке жарче, потому что способность тепла поглощаться окружающей средой снижается. Тем не менее, я не знал, что электролиз может сыграть здесь роль.
Правильно ли я подозреваю, что большинство наблюдаемых вами трещин (для изолированной проводки) находятся в точках соединения или рядом с ними?
@JasonC обычно я что-то отключаю или подключаю, но хрупкость не ограничивается этими местами.
Я мог бы, конечно, представить себе механическую усталость из-за неправильного обслуживания в прошлом или вибраций в какой-то неудачно расположенной проводке. Вы когда-нибудь внимательно осматривали треснувшую проводку? Даже визуальный осмотр поломки может дать много информации о причине.
@Moab возвышает или смягчает? Противоположные значения.
В Hot Network Questions было указано это, я неправильно истолковал это как «охрупчивание вина» и подумал: «Вы должны выпить вино, прежде чем оно исчезнет».
Извините, облегчить или смягчить.
Существуют высокотемпературные провода с силиконовой изоляцией, и они очень гибкие - было бы определенно лучше, если бы производители использовали его - помимо термических свойств, он имеет тенденцию использовать много более тонких медных жил, чем несколько более крупных, которые будут страдать от усталости при изгибе. более

Ответы (4)

Самый короткий ответ заключается в том, что нагрев не является серьезной проблемой для провода . Тепло является проблемой для изоляции .

Так что, если у вас отказали провода, я думаю, что происходит что-то еще.

Проблема с неисправной изоляцией заключается в том, что вы мало что можете с этим поделать, кроме перемонтажа поврежденных частей. В современном автомобиле это может быть нетривиальным проектом. Как упомянул Agent_L, существуют хорошие высокотемпературные изоляционные материалы, но во многих случаях их модернизация нецелесообразна.

Есть несколько практических вещей, которые вы можете сделать:

  1. Термоусадочная трубка, хотя обычно это требует повторной заделки провода, поскольку большинство термоусадочных трубок не дают достаточной усадки, чтобы соответствовать большинству разъемов.

  2. Изолента, это не элегантно, но может быть эффективно и относительно легко сделать.

  3. «Нарисуйте» изоленту — я никогда не использовал этот материал, но он доступен и может хорошо работать в некоторых приложениях, я думаю, что он лучше справится с защитой от влаги, чем лента.

  4. Если пораженная область небольшая, а автомобиль старый, одним из самых простых подходов может быть замена участка жгута проводов или его восстановление. Если машина старая, то я бы даже не стал слишком беспокоиться о том, чтобы купить более качественный провод, если только это не классика, так как запасной провод прослужит много лет, прежде чем выйдет из строя.

Я думаю, вы попали в самую точку... больше всего страдает изоляция. Не могли бы вы рассказать о возможных способах уменьшения воздействия тепла на изоляцию?
@Zaid Вы не можете, но вы можете перемонтировать провода с силиконовой изоляцией. Часто они рассчитаны на температуру выше 100°C. Или хотя бы натяните силиконовые рукава на существующие кабели. На заводе редко делают, потому что это перебор - такие провода переживут машину.
@Zaid Наружный рейтинг, диапазон высоких температур, хорошая гибкость. Силиконовые гвозди это. Вы, наверное, видели это раньше на хороших проводах зажигания.
@Zaid Еще одна вещь, которую вы могли бы сделать: использовать самоклеящуюся ленту. Вы также можете дополнительно использовать многоразовую защиту кабеля fraenkische.com/en/Cable-protection/Resealable-cable-protection/…

Тепло и термическая нагрузка, даже при температурах в моторном отсеке, как правило, не являются причиной выхода из строя медного провода. Для меди существует «водородное охрупчивание», но оно действительно проявляется только при 400°C+ в средах, богатых водородом, обычно во время отжига. Кроме того, более высокий диапазон на 20-30°C в вашем более жарком климате довольно незначителен с точки зрения меди.

Коэффициент линейного теплового расширения меди составляет примерно 17 микрометров / метр / градус C (хотя я не беру в голову, вы можете посмотреть его). Это очень незначительно при длине, используемой в большинстве проводных приложений, и особенно незначительно, когда провод просто висит там с достаточным пространством для расширения / сжатия, не вызывая механического напряжения.

Медь также специально выбрана для электропроводки из-за ее высокой прочности на растяжение и большой долговечности, а не только из-за ее высокой электропроводности. Алюминий, например, намного дешевле, из него можно делать отличные электропроводки, но он имеет меньшую прочность на растяжение и более высокий коэффициент теплового расширения, а это означает, что при обращении с ним нужно проявлять особую осторожность (большим преимуществом алюминия является стоимость и вес; его используют в большое количество воздушных проводов).

Медь также обладает высокой теплопроводностью, что означает, что «горячие точки» в проводах имеют тенденцию быстро выравниваться, уменьшая внутренние напряжения из-за неравномерного расширения. Он также обладает довольно высокой устойчивостью к коррозии от факторов окружающей среды, таких как влага и кислород, хотя, конечно, он не застрахован, и со временем это может стать проблемой.

В некотором смысле, медь является решением для типов нагрузок, которым обычно подвергается проводка в такой среде, как моторный отсек.

Основными видами неисправности проводки обычно являются:

  • Нарушение изоляции: растрескивание изоляции, приводящее к коротким замыканиям, которые могут нагреваться до такой степени, что медь плавится. Нарушения изоляции могут быть вызваны воздействием тепла, УФ-излучения, факторов окружающей среды, деградации и т. д.

  • Гальваническая коррозия в точках соединения: алюминий, сталь и цинк обычно подвергаются коррозии при электрическом контакте с медью. Медь обычно подвергается коррозии при контакте с нержавеющей сталью или латунью. Это может со временем ослабить соединения.

  • Окисление: хотя медь довольно устойчива к окислению, это все же происходит со временем (например, Статуя Свободы зеленая, и вы, безусловно, можете обнаружить много следов коррозии на оголенных медных проводах в стареющих автомобилях) (на самом деле оксиды меди не зеленые, но в конечном итоге они превращаются в зеленые карбонаты / сульфаты меди, такие как малахит и тому подобное). Корродированная медь гораздо более хрупкая, чем металл. Очевидно, что проводка с большей площадью поверхности, такая как многожильная проводка, будет иметь большую проблему. Кроме того, если изоляция треснула или проницаема для кислорода, это еще один потенциальный источник.

  • Редактировать - я думаю, стоит упомянуть и механическую усталость, возможно, из-за прошлых злоупотреблений во время обслуживания или усталости из-за вибраций в действительно неудачно расположенной проводке. Медь довольно устойчива к этому, но, конечно, не застрахована.

Окисление, вероятно, является проблемой, которая со временем доставит вам больше всего проблем.

Итак, из всего, что я хотел бы сказать:

  1. Производители уже поступают правильно, просто используя медь для начала.
  2. Возможно, вы сможете замедлить его, например, распылив хорошую изоляцию на открытые места, но... может быть, и нечего улучшать.
  3. В автомобиле, проводка которого уже сильно проржавела, вы ничего не можете сделать, чтобы восстановить ее.
  4. Привыкните к обрыву старой проводки как к факту жизни и запланируйте время на замену проводки после визуального осмотра ее состояния.
  5. Использование более толстой проволоки не повредит , но может и не помочь. Что еще более важно, используйте проводку с хорошей, гибкой изоляцией, рассчитанной на наружную среду и температуру моторного отсека. Силикон - хороший выбор.
Смотрите мой комментарий к ответу dlu ... Я думаю, что он прав в том, что тепло влияет на изоляцию больше, чем на саму медь.
@Заид Ага. Я тоже пытался это сказать, но он сказал это гораздо яснее. Дело в том, что либо вы на самом деле не наблюдаете отказ меди, либо то, что вы наблюдаете, не связано с нагревом. Видимые трещины посередине провода, возможно только изоляция. Фактический отказ меди, скорее всего, произойдет вблизи точек соединения. Судя по вашему описанию, вы, вероятно, столкнулись с обоими. Силиконовая изоляция является хорошим выбором для этого. Тем не менее, любая неисправность меди в точке соединения, которую вы видите, является лишь одной из этих неизбежных причин. Я не мог понять, что вы имели в виду под «ввести перерыв», поэтому я просто применил метод дробовика.
Серебро было бы лучшим проводом... коэффициент теплового расширения для серебра 7,8, для меди 16,6, а для алюминия (содрогаюсь) 23. Кроме того, серебро - самый известный проводник.

Когда вы говорите «охрупчивание», вы имеете в виду это?

введите описание изображения здесь

Это обычная проблема с ПВХ, используемым в качестве изоляции: ПВХ по своей природе хрупок и требует добавления в него пластификаторов при изготовлении изоляции кабеля. Со временем пластификаторы испаряются (помните тот «запах новой машины», который постепенно уходит?), делая ПВХ хрупким.

Можно ли что-нибудь сделать, чтобы отсрочить начало охрупчивания проволоки?

Вы можете оставить свой автомобиль в гараже, а не под солнечным светом / дождем. Это уменьшит как коррозию меди, так и охрупчивание изоляции.

Поможет ли это, если производители будут использовать другой сорт/калибр проволоки для увеличения срока службы?

Очевидно, что использование меди большего сечения и более толстой изоляции сделает провода более прочными. Также может помочь замена изоляции из ПВХ на более прочную (XLPE или аналогичную). Поскольку это также было бы дороже без какой-либо выгоды для производителей, они не стали бы беспокоиться.

Если вы не можете найти провод с силиконовой изоляцией, попробуйте изоляцию из ПВХ с нейлоновым покрытием. это очень распространено в любом месте электроснабжения. Он рассчитан на более высокие температуры, а нейлоновое покрытие помогает защитить ПВХ от разрушения. Немного дороже обычного провода, но дешевле провода с силиконовой изоляцией.