Il conduttore non è "un filo solido" - è costituito da più fili di rame ultrasottili-
Se hai mai tagliato un normale cavo elettrico domestico, potresti averlo vistoun unico nucleo di rame solido-rigido e rigido e probabile che si rompa dopo essere stato piegato più volte.
Ma il conduttore utilizzato nei-cavi diagnostici di alta qualità lo ècompletamente diverso.
Non è "un filo solido"; è invece costituito da più fili di rame ultra-sottili intrecciati insieme-proprio come intrecciare una corda.
Uno spesso filo di rame viene sostituito da dozzine o addirittura centinaia difili di rame estremamente sottili. Il diametro di ogni singolo filo è in genere inferiore a 0,2 mm, mentre i cavi di alta-qualità possono utilizzare fili sottili quanto0,05–0,10 mm. Questi fili sono quindiattorcigliato a spiraleinsieme per formare un conduttore a più-fili.
Questo design "intrecciato" risolve un problema fondamentale: la flessibilità.
Quando un filo di rame solido viene piegato, il lato esterno viene allungato mentre il lato interno viene compresso, provocando la concentrazione dello stress nel punto di piegatura-dopo ripetute piegature il filo può eventualmente rompersi.
Con più fili di rame sottili intrecciati insieme, ogni singolo filopuò muoversi leggermente rispetto agli altridurante la piegatura. Le forze esterne sono distribuite sui singoli trefoli invece di essere concentrate in un unico spesso filo di rame.
È come confrontare un fascio di bacchette con una singola bacchetta:una singola bacchetta può spezzarsi facilmente quando viene piegata, mentre un fascio di bacchette è molto più difficile da rompere. Lo stesso principio si applica ai conduttori in rame sottile multi-filo:più fili sono presenti e più fini sono, più morbido e resistente alla fatica-diventa il cavo complessivo.
I dati dei test di settore dimostrano chiaramente la differenza:
Cavi a catena-trascinante-ad alta flessibilitàutilizzare conduttori in rame multi-filo ultra-sottile e privo di ossigeno-conduttori conformi alle normeRequisiti dei conduttori di classe 6 secondo DIN VDE 0295 o IEC 60288. In10 milioni di cicli di piegatura, il tasso di rottura dei conduttori in rame multi-filo èinferiore di oltre il 90% rispetto a quello dei conduttori rigidi.
Cavi conduttori-rigidipuò iniziare a verificarsi la rottura del filo dopo poco5 milioni di cicli di piegatura.
Conduttori che utilizzanoFili di rame ultrasottili-da 0,08/0,10/0,12 mmpuò resisterealmeno 1 milione di cicli di piegatura alternativacon un raggio di curvatura standard di 7,5 volte il diametro esterno del cavo, senza fili rotti o rottura dell'isolamento.
I prodotti con specifiche-più elevate possono raggiungere una durata di piegatura di6–8 milioni di cicli o addirittura 20 milioni di cicli.
Quanto più sottili sono i trefoli di rame, maggiore è il numero di trefoli e quanto più corto è il passo di cordatura, tanto più morbido e resistente alla piegatura-diventa il cavo.Questo è il motivo per cui un cavo diagnostico di alta-qualità può essere avvolto, piegato e conservato ripetutamentesenza rottura del nucleo interno.
La giacca in elastomero fornisce "auto-recupero"
Il conduttore provvedeflessibilità, ma la flessibilità da sola non è sufficiente. Anche un cavo deve avere la capacità di farloritornare alla sua forma originale dopo la piegatura.
Questo è dove ilrivestimento in elastomeroentra.
PUR (poliuretano)è unelastomero termoplasticocon una struttura molecolare unica costituita da alternanzasegmenti duriEsegmenti molli.
I segmenti duri forniscono robustezza e resistenza all'abrasione, mentre i segmenti morbidi forniscono flessibilità e recupero elastico.
Quando il cavo è piegato,le catene molecolari nei segmenti molli ruotano e si allungano per assorbire l'energia di deformazione. Quando la forza esterna viene rimossa,i segmenti duri agiscono come molle, riportando le catene molecolari verso le loro posizioni originali.
I dati dei test-reali rendono la differenza ancora più chiara:
Le giacche PUR possono raggiungere unallungamento a rottura fino al 400%, superando di gran lunga il circa150%tipico dei materiali convenzionali in PVC.
Dopo ripetute piegature, il PUR può mantenere atasso di rimbalzo superiore al 95%.
Nei test di abrasione standard secondoISO 4649, PUR presenta aperdita di volume molto inferiore dovuta all'abrasionerispetto ai tradizionali materiali in PVC e gomma.
In poche parole,una giacca in PUR è come un elastico-di alta qualità: allungalo e si allunga; rilascialo e ritorna indietro. Questa funzionalità di "auto-recupero" garantisce che il cavonon sviluppa deformazioni permanentidurante le piegature ripetute, mentre il rivestimento esternonon si raggrinzisce, non si gonfia né si crepa.
Se sei interessato a dettagli più tecnici sui materiali PUR, consulta il nostro articolo precedente,"Perché una guaina in PUR è lo 'scudo protettivo' dei cavi assemblati automobilistici?"
Come l'"SR Strain-Relief Boot" trasferisce la forza di trazione all'alloggiamento invece che ai giunti di saldatura interni
Un conduttore flessibile e una guaina elastica sono importanti-ma le parti di un cavo più vulnerabili ai guasti sono in realtànon nel mezzo, ma ad entrambe le estremità.
Il collegamento tra ilConnettore OBD e cavoè il punto di transizione tra acomponente rigido (il connettore)e uncomponente flessibile (il cavo).
Ogni volta che il connettore viene collegato o scollegato o ogni volta che si tira il cavo,le forze si concentrano in questo punto di transizione. Senza un'adeguata protezione, i giunti di saldatura interni sono ripetutamente sottoposti a sollecitazioni meccaniche, col tempo si allentano e si allentanorottura.
Questo è esattamente il problema per cui lo stivale SR (Strain Relief) è progettato per risolvere.
Il principio di funzionamento della protezione antistrappo SR-è piuttosto intelligente: non fa sì che il cavo "sopporta" la forza di trazione; invece, fa sì che la forza di trazione "aggiri" i giunti di saldatura interni.
Quando una forza esterna tira il cavo, l'avvio SR-una struttura elastica integralmente stampata nella parte posteriore del connettore-entra in azione.
Passaggio 1: presa
Lo stivale SRafferra saldamente la guaina esterna del cavo, non lasciando praticamente spazio per il movimento relativo.
La forza di trazione viene quindi applicata allo stivale anziché essere trasferita direttamente ai giunti di saldatura interni.
Passaggio 2: trasferimento
Lo stivaletrasferisce la forza di trazione all'alloggiamento del connettore-l'alloggiamento in plastica o il guscio schermante in metallo-invece di trasferirlo sui delicati giunti di saldatura interni.
Il risultato
Quando tiri il cavo con forza,la protezione-antideformazione intercetta la forza, quindi i giunti di saldatura interninon subiscono praticamente alcun carico di trazione.
Quanto è efficace questo design?
Secondo i requisiti delle prove di riduzione dello stress-degli standard internazionaliCEI 60884-1, una spina deve resistere aForza di trazione 60 N (circa 6 kg)applicato100 volte con una frequenza di una volta al secondo.
Un cavo dotato di un boot SR qualificato puòsuperare facilmente questo test, con i giunti di saldatura interni che rimangono intatti e le prestazioni elettriche inalterate.
Cosa succede senza uno stivale SR?
Dopo solo pochi cicli di trazione, i giunti di saldatura interni potrebbero iniziare ad allentarsi, con conseguentesegnali intermittenti, programmazione della ECU interrotta e infine un cavo completamente inutilizzabile.
Conclusione
| Componente | Problema risolto | Come funziona | Dati chiave |
|---|---|---|---|
| Conduttore intrecciato multi-filo | Rottura del nucleo dopo ripetute flessioni | I fili di rame ultra-sottili distribuiscono lo stress meccanico | 10 milioni di cicli di piegatura; Tasso di rottura del filo inferiore del 90%+ rispetto ai conduttori rigidi |
| Giacca in elastomero PUR | Deformazione permanente e scarso recupero dopo la piegatura | La struttura molecolare del segmento-duro + del segmento-morbido fornisce l'auto-recupero | 400% allungamento a rottura; Tasso di rimbalzo superiore al 95%. |
| Protezione antistrappo SR- | Rottura del giunto di saldatura-causata da collegamento, scollegamento e estrazione | Trasferisce la forza di trazione all'alloggiamento e protegge i giunti di saldatura | Supera il test della forza di trazione-60 N × 100 |
L'"elevata flessibilità" non si ottiene con un singolo materiale o un singolo componente- è il risultato dell'interazione coordinata tra la tecnologia di cordatura dei conduttori, la scienza dei materiali del rivestimento e la progettazione strutturale del connettore.
Conduttori in rame ultrasottile multi-filo-prevenire la rottura del nucleo durante milioni di cicli di piegatura;Guaine in elastomero PURconsentire al cavo di ritornare alla sua forma originale dopo ogni curvatura; EStivali antistrappo SR-proteggere i giunti di saldatura interni dallo stress meccanico causato da ripetuti collegamenti, scollegamenti e tirature.
È la combinazione di questi tre livelli di protezione che crea un gruppo di cavi diagnostici veramente "ad alta-flessibilità e-resistente alla trazione".
Due cavi possono sembrare quasi identici all'esterno, ma internamentepossono differire per tre generazioni di tecnologia ingegneristica.