Аутомобилски релеји: Кључне бодове за водоотпоран и отпоран на ударце

кључне тачке

Аутомобилски релеји су скривени радних радова модерних електричних система возила. Ови компактни, високи - преклопни преклопници претвори ниско - тренутне сигнале из контролних јединица у високе - тренутне акције. Они контролишу широк спектар критичног и удобности - повезаних функција.

Модерни аутомобили нису могли без ових компоненти. Они су неопходни за скоро сваки систем који користи аутомобил добро, останите сигурни и пружити добро корисничко искуство.

Размислите о томе шта контролишу:

Системи за управљање моторима (пумпа за гориво, вентилатор хлађења, снага ЕЦУ)

Сигурносни системи (АБС / ЕСЦ пумп мотор, Аирбаг Спасион Логиц)

Модули за контролу тела (електрични прозори, браве на вратима, подешавање седишта)

Системи за осветљење (фарови, светла за маглу, индикатори)

ХВАЦ системи (мотор за пухало, квачило компресора)

Међутим, ови релеји не раде у нежном окружењу. Они се суочавају са сталним нападима из екстремних температура, не- престаните вибрације, механичким шоковима и изложености води, соли, уљу и другим оштрим хемикалијама. Подаци индустрије показују да многи аутомобилски електронски кварови потичу из ових жилавих услова околине.

Када релеј не успе, то није само мали проблем. Може проузроковати кварове критичког система. Овај водич вам даје инжењеринг - Располађивање два најважнијих аспеката преживљавања релеја: водоотпоран и отпоран на ударце аутомобилске релеје. Испитујемо принципе, материјале и стандарде који се побрините да релеј не ради само, већ траје.

Декодирање водоотпорне дизајна

Прављење релејног водоотпоран није о једној јединој функцији. То је комплетан систем дизајна. Комбинује пажљиво дизајн станова, материјалне науке и технике за бртвљење да би се створила баријера која држи влагу. Влага може проузроковати кратке склопове, корозију и потпуни квар.

Разумевање ИП оцена

Најчешћи начин за мерење ефикасности заптивања је оцјена заштите улаз (ИП). ИЕЦ 60529 стандард дефинише ову оцену. Ово двоје - цифра даје јасну, стандардизовану меру нивоа заштите аутомобила од чврстих и течности.

За многе аутомобилене употребе, оцена попут ИП67 (прашина - тесна и може се потопити до 1 метра) добра полазиште. Али аутомобили имају своје јединствене изазове. То је довело до критичне оцене ИП6К9К.

ИП6К9К стандард је неопходан за делове у заливу мотора или на шасији. "9К" значи да се одриче високо - притисак (80 - 100 бара) и високи - температура (80 степени) водених млазница из близине. Ово симулира агресиван прање мотора или чишћењем паре. Стандардни ИП67 или ИП68 оцењени компоненти могли би лако пропасти у овим условима због топлотног удара и високи утицај на енергетски утицај. За изложене, критичке релеје мисије, ИП6К9К је апсолутно неопходна.

Критични заптивни материјали

Одабир правог материјала за заптивање је једнако важан као и сам дизајн. Сваки материјал нуди различите користи од хемијске отпорности, температурне стабилности и механичким својствима.

Епоксидне смоле се обично користе за потама. Они се изузетно добро држите унутрашњим компонентама и стамбеном пластиком. Ово ствара крути, духовит - слободан блок са одличном отпором на аутомобилске течности попут уља и горива. Њихова главна слабост је крутост. Ово може пренијети термички стрес на зглобове за лемљење и чини их вероватнијим да се пукну под тешким вибрацијама или температурама.

Силиконске гелове и једињења за потајање раде боље када је флексибилност важна. Они остају флексибилни преко врло широког температурног опсега (попут -50 степени до 200 степени). Одлични су у апсорпцији вибрација и шока. Ова флексибилност смањује механички стрес на кругу и његовим компонентама. Међутим, и силикони се такође не могу држати и можда имају нижи отпор растварача у поређењу са епоксијама.

Сама релејно кућиште је прва линија одбране. Материјали попут ПБТ - ГФ30 (Полибутилен терефталат са 30% ојачања стаклених влакана) се широко користе. Ова термопластика нуди одличну комбинацију високих:- стабилности температуре, димензијске чврстине и отпорности на хемијски напад. То је идеално за спољну шкољку релеја.

Потлати у односу на заварене заптивке

Поред материјала, метода заптивања утиче на перформансе, трошкове и колико је лако произвести. Две главне методе за стварање заиста запечаћеног релеја су заваривање и пластично заваривање.

Потама или инкапсулације, значи попуњавање релејског случаја са течним бртвим једињењем (попут епоксидног или силикона) који се очвршћује. Ова метода у потпуности покрива унутрашње компоненте. Омогућава максималну заштиту од влаге и вибрација.

Пластично заваривање обично користи ултразвучну или ласерску енергију да би осигурао поклопац релеја у своју базу. Ово ствара једно, чврсто пластично кућиште са трајним, херметичним заптивачем на зглобу.

Одабир између њих укључује важну инжењерску трговину - офф.

У пракси је у пракси често изабрано за релеје у најекстремним подручјима вибрација. Они укључују релеје монтиране директно на мотор или пренос. Проблем топлоте може се управљати нижим - тренутним релејима или дизајнирањем адекватног протока ваздуха.

Заварени заптивање је боље за високе - запремине, коштати - осетљиве апликације у којима је масна питања и вибрација мање озбиљна. Такође је боље за веће - тренутне релеје у којима је уклањање топлоте од завојнице примарна брига.

Утврђивање против квара

Механички стрес долази из константне вибрације мотора и наглог путева. То је неумољива сила која покушава да уништи релеј изнутра. Робусно отпоран на ударце и вибрације - отпоран дизајн је неопходан за дуго - поузданост. Спречава повремене, тешко - до - дијагностицирати електричне грешке.

Циљ је створити структуру тако да је интерно крута што спољне снаге не могу изазвати кретање деликатног унутрашњег механизма. Покрет би могао да доведе до контакта одскок, механичко умор или комплетно ломљење.

Технике структурних арматура

Ефективно изолација шока започиње на нивоу компоненте и протеже се на целокупну склопу релеја.

Интерна компонентна фиксација је први корак. Склоп завојнице, арматура и контакт и контакт не могу се дозволити да се крећу у односу на становање. То се често врши ливењем директно у базу релеја или их обезбеђивање високог - температуре, вибрације - отпорним лепковима. Чврсто рана завојница је такође мање вјероватно да ће претрпети умор жице под вибрацијама.

Терминално и сидрење плоче у кругу су подједнако критичне. Веза релеја са спољним светом је главна стресна тачка. Терминали морају имати широку базу и снажни зглобови лемљења да се одупру да су вибрирани од круга. За утикач - у релејима, робусни дизајнирани дизајни и понекад додатни механички клипови или интегрисане картице за монтажу осигуравају сигурну везу са кабелом за ожичење возила или кутија за осигураче.

Стамбени и основни дизајн значајно доприносе укупној крутости. Унутрашња ребра је често обликована у стамбене зидове како би додале укоченост без велике казнене казне. Основни материјал, обично стакло - испуњена термопластична, изабрана је за његову чврстину и способност чврсто држи прикључке. Ово спречава било који флексибилант који би могао да компромитује зглобове лемљења.

Стандарди шока и вибрација

Да бисмо потврдили ове дизајне, ослањамо се на ригорозне, стандардизоване протоколе тестирања. Једноставно тврдње да је релеј "отпоран на ударце" бесмислено је без података на које се позивају на успостављене аутомобилских стандарда.

Најважније су од њих ИСО 16750 - 3 ("Путна возила - услови за заштиту животне средине и тестирање електричне и електронске опреме - Део 3: Механичка оптерећења") и стандарди специфични за произвођаче попут ГМВ3172. Ови документи дефинишу тачне процедуре испитивања који симулирају животну средину возила.

Разумевање ових тестова открива науку иза спецификација. Тест профила вибрације не само протресе релеј. Подвргава га специфичним фреквенцијама и амплитудима. Случајни тест вибрације симулира комплекс, мулти- фреквенцијско окружење покретачког мотора на грубом путу.

Кључни део овога је резонантна претрага фреквенције. Сваки објекат има природну фреквенцију на којој ће највише вибрирати. Бунар - дизајниран релеј не сме да има велику резонантну фреквенцију у типичном радном распону мотора возила и покретача (попут 20-200 Хз). Ако његова резонанца падне у овај асортиман, вибрације ће се појачати. То доводи до брзог умора и неуспеха.

Механички шок-тест симулира догађаје попут ударања рушевине или ивичњаком. Тест је дефинисан врхунском убрзањем (у Г - силу) и трајању (у милисекунди). На пример, 50 г половина - сине пулс за 11мс. Релеј мора издржати овај шок без физичке штете. Још важније, његови контакти не смију ненамјерно мењати држави.

Тихи убица

Једна од најнезбиљег вибрације - изазвана режима неуспеха је контактирајте ћаскање. То се догађа када механичка вибрација узрокује контакте релеја да физички одскакују одвојено и заједно на високој фреквенцији. То се догађа чак и када је релеј подложен и треба да буде у стабилном затвореном стању.

Видели смо случајеве у којима возило показује загонетно, повремени губитак снаге критичком систему, попут пумпе за гориво. Сви статички тестови показују да је релеј у реду. Само надгледањем круга са високим осцилоскопом - током рада је откривена грешка. Како је мотор прошао кроз одређени РПМ распон, релејни контакти би се распрте. То је укратко прекинуло струју и проузроковало је муцању система.

Ово ћаскање ствара микро- који се сваки пут када се контакти одвоје. Ово брзо еродира контактне површине и доводи до накупљања отпора или, на крају, заварени контакт. То је тихи убица поузданости.

Када гледате лист са подацима, искусни инжењер тражи два различита спецификације шока и вибрација: "Деструктивна" и "функционална" (или "оперативна"). Деструктивна граница је сила која је потребна да физички прекине релеј. Функционални лимит, који је много нижи, да ли је сила на којој почиње контакт Цхаттер. За било коју динамичку пријаву функционални рејтинг је оно што је заиста битно.

Апликација - Специфични дизајн

Принципи водоотпорне и ударног дизајна аутомобилских релеја нису нико -. - све. Оптималан дизајн пажљиво билансира функције прилагођене специфичној локацији уградње и функцију релеја унутар возила. Поклањање релеја у његово окружење је коначни и најкритичнији корак у осигуравању крајње поузданости.

СЦЕНАРИО 1: Увала мотора

Релеји који контролишу вентилатор за хлађење, пумпа за гориво или рог се овде налазе. Ово је вероватно најмању непријатељског окружења у возилу.

Примарни изазови: Екстремни температурни љути се (- 40 степен до +125 дипломира), високи - вибрација мотора и директно излагање уљем, гориву и водопривреди.

Препоручени фокус дизајна:

Хидроизолација: ИП6К9К оцена је обавезна. Потпуно уножни / инкапсулирани дизајн снажно је пожељно да обезбеди највиши ниво заптивања и додавање масе за пригушивање вибрација.

Шок / вибрација: Дизајн мора показати високу отпорност на функционалне ћаскање, са резонантном фреквенцијом добро изван хармоничног распона мотора. Стубана унутрашња фиксација компонената је критична.

Материјали: Високо - Пластична пластика за температуру (ПБТ - ГФ) и силикон - заптивна брттна једињења су неопходна за преживљавање топлотне бициклизам. Терминали морају бити снажно усидрени.

СЦЕНАРИО 2: Шасија

Ова локација куће се преноси за АБС / ЕСЦ системе, компресоре за ваздушне суспензије и контроле осветљења приколице.

Примарни изазови: Високо - ударни ударци од несавршености пута и крхотина, константног спреја за соли (у зимском климатиту), блато и урањање воде.

Препоручени фокус дизајна:

Хидроизолација: Минимум ИП67 је потребан за заштиту од привременог урањања и спреја. Потпуно запечаћена јединица, било укљива или заварена, апсолутно је неопходна.

Шок / вибрација: Највећи приоритет је на механичком отпорности удара. Потражите специфични Г - сила рејтинг (попут 50 г функционалних) и дизајнира са ојачаним носачима уграђене монтаже да би сигурно причврстили релеј на шасију и спречите да се то растргнете.

Отпорност на корозију: Терминали морају бити лименки - власник или направљени од корозије - отпорне бакра за бакар како би се спречило неуспех од оксидације и галванске корозије.

СЦЕНАРИО 3: Унутрашња кабина

Овде релеји управљачке прозоре, седишта, кровни отвори и друге функције контроле тела. Околина је далеко нежна.

Примарни изазови: Главна брига није преживљавање, али корисничко искуство. Звучно кликом током рада може се посматрати као квалитетан проблем, посебно у луксузним возилима. Изложеност влаге је ограничена на случајне просипање.

Препоручени фокус дизајна:

Хидроизолација: Није примарна брига. Једноставна прашина која пружа оцену ИП54 често је довољно да се заштити од прашине и мањих прскања.

Шок / вибрација: низак приоритет. Дизајн једноставно треба да буде довољно робустан да спречи било какве звучне звукове или звеке узроковане вибрацијом пута.

Узимајући у обзир кључно: фокусирање дизајна се пребацује на акустику. Произвођачи нуде "тихе" релеје који користе посебне материјале и пригушивање структура у механизму за арматуру како би се смањили звук затварања контаката.

Правећи избор

Одабир исправног аутомобилског релеја захтева инжењерску марљивост. То значи прелазак изван једноставних струјних и напонских рејтинга како би испитали способност компоненте да издржи његово предвиђено окружење.

Видели смо како је водоотпоран дизајн систем материјала и метода заптивања. Мери се ИП оценама попут ИП67 и критичног ИП6К9К. Такође смо прегледали и како се дизајн отпоран на ударце се ослања на унутрашњу арматуру. Потврђује се на строге стандарде попут ИСО 16750-3 како би се спречило катастрофалне пропусте и тихе убице попут контакта ћаскање.

Примјеном овог знања на одређене сценарије апликације - из интензивне топлоте мотора на високи - ударну зону шасије - инжењера може да одреди компоненту која не осигурава само функционалност, већ истинито, дугачко- поузданост возила.

Да бисте помогли у овом процесу, користите ову последњу контролну листу приликом оцењивања релеја за ваш следећи пројекат.

Коначни списак за избор

Да ли ИП рејтинг (попут ИП67-а, ИП6К9К) одговара изложенијој монтажној локацији на води и прашини?

Који се метода заптивања користи (потајајући, заваривање, заптивку) и да ли се усклађује са термичким и механичким захтевима апликације?

Постоји ли одређени шок и вибрациони рејтинг у складу са признатим стандардом (попут ИСО 16750-3)? Да ли она одређује "функционалну" ограничење за спречавање контакта Цхатхера?

Да ли су материјали за становање, заптивнију и терминале погодне за очекивани температурни опсег и хемијско излагање?

Да ли произвођач даје јасне, свеобухватне податке о тестирању и примени за пријаву да подрже своје захтеве за перформансе?

Види такође

Анализирање како релеји побољшавају системе управљања кућним уређајима

Утицај контактног облика релеја на перформансе круга

Распон релејског намотаног напона и водич за селекцију

Шта је временски релеј? Дефиниција, рад и употреба