Wróć

Standardy złączy motoryzacyjnych

Złącza elektryczne klasy samochodowej: niewidoczne, ale krytyczne dla funkcjonowania samochodu.
Opublikowano: 2021-11-16

Biorąc pod uwagę odpowiedzialność za nasze bezpieczeństwo i ogólne samopoczucie, wszystkie samochodowe komponenty elektryczne muszą być w stanie wytrzymać mróz, gorąco czy nierówny teren. Nic dziwnego, że elektronika, z której składa się obecnie każdy pojazd, wymaga przeprowadzenia szeroko zakrojonych testów, w tym kontroli złączy i kabli, które wiją się niewidocznie w nowoczesnych pojazdach.

Utrzymanie wysokiej jakości komponentów samochodowych

Wszyscy producenci aut tworzą swoje modele, zbierając części od wielu różnych dostawców i montując je w gotowy produkt. Z jednej więc strony, producenci są uzależnieni od dostawców w sensie technicznym, z drugiej jednak strony cieszą się niezwykle mocną pozycją na rynku. Ta przewaga pozwala firmom takim jak np. Toyota narzucać swoim dostawcom rygorystyczne standardy jakości.

Aby dowiedzieć się więcej o ogólnych wymaganiach dotyczących złączy zatwierdzonych do użytku w motoryzacji, dobrym punktem wyjścia jest specyfikacja USCAR2-7, opracowana przez Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych (Society of Automotive Engineers, SAE) i Radę Badań Motoryzacyjnych Stanów Zjednoczonych (United States Council for Automotive Research). Ten prawie 80-stronicowy dokument zawiera obszerne i precyzyjne informacje o testach, jakim muszą być poddane złącza stosowane w samochodach.

Testy wymienione w tym dokumencie obejmują:

  • Systematyczne, mechaniczne obciążanie złącza
  • Testy wibracyjne
  • Poddawanie elementów zanurzeniu w płynach samochodowych, a nawet w słonej wodzie
  • Cykle termiczne. Złącze może działać zgodnie z oczekiwaniami w temperaturze pokojowej, ale testy te oceniają, czy urządzenie będzie działać również w ekstremalnych temperaturach.
  • Opór elektryczny. Aby przejść ten test, złącze musi wykazywać rezystancję 500MOhm między sekcjami złącza przy przyłożonym napięciu 500 VDC.

Oczywiście nawet obszerny i szczegółowy dokument, taki jak USCAR2-7, nie jest w stanie przewidzieć każdej sytuacji. W samym dokumencie podkreśla się, że ​​wiele przypadków wymaga innego zestawu testów, który może być mniej lub bardziej rygorystyczny niż zaleca to podstawowa specyfikacja. W takich okolicznościach, jako ostateczny decydent występuję tzw. ‘osoba upoważniona’, której obowiązkiem jest rejestrowanie wszelkich zmian w stosunku do standardowej procedury.  Producenci mogą wówczas odnieść się do tych informacji przed podjęciem decyzji o zaakceptowaniu komponentów.

Ważne jest, aby mieć świadomość pełnego  kontekstu dotyczącego konkretnego zastosowania złącza - zapewnia to, że każda część zostanie poddana odpowiednim testom. W tym celu producenci komponentów definiują klasy dla następujących zmiennych:

  • Odporność na temperaturę (T1-T5)
  • Szczelność (S1-S3)
  • Odporność na wibracje (V1-V5)

Komponent o wysokim ratingu będzie musiał przejść znacznie bardziej obszerne testy niż komponent o niższej pozycji. Niższe ratingi dotyczą komponentów używanych w przestrzeniach pasażerskich samochodu, w których na przykład nadmierna wilgotność nie stanowi problemu. Komponenty o wyższych  ratingach są stosowane w komorze silnika i tym podobnych, w których wystąpią ekstremalne temperatury i wilgoć. Oceny wibracji wahają się od podobnej specyfikacji V1 dla lekkich obciążeń, aż do złącz samochodowych klasy V5. Rating V5 mogą dotyczyć elementów nieresorowanych przymocowanych bezpośrednio do koła samochodu, które są wystawione na ciągłe wibracje, które muszą być niemal całkowicie są eliminowane przez odpowiednie mocowanie. Testy te mają na celu zapewnienie, że komponenty samochodowe będą generalnie wytrzymywały 200.000 mil intensywnej eksploatacji i będą obejmować miliony uderzeń, wibracji i zmian temperatury.

Standardy motoryzacyjne w komponentach elektronicznych

Testy mogą pomóc w zapewnieniu najwyższej jakości komponentów samochodowych, ale jakie są właściwie konsekwencje ewentualnych awarii części? Jeśli złącze poluzuje się w systemie radiowym lub gnieździe zasilania prądem stałym, prawdopodobnie kierowca będzie zirytowany, ale też nic więcej. Jeśli jednak nastąpi awaria systemu wyzwalania poduszek powietrznych, skutki mogą być znacznie poważniejsze; poduszka powietrzna może nie zadziałać, napełnić się nieprawidłowo lub w niewłaściwym czasie. Te niebezpieczne incydenty zdarzają się dość rzadko, jednak nawet jedna awaria lub błąd, które doprowadzą do tragedii, mogą trwale zaszkodzić reputacji producenta samochodów. Aby chronić swoich klientów i własne wyniki, producenci przeprowadzają systematyczną ocenę ryzyka dla swoich pojazdów.

Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) przedstawiła proces oceny ryzyka, a specyficzne wymagania dla pojazdów samochodowych ujęto w normie ISO 26262. Jej omówienie znacznie wykracza poza ramy  artykułu, ale zarówno dla producentów części, jak i samych samochodów, prawdopodobnie jest to absolutnie podstawowy dokument.

Gdy masz do czynienia z urządzeniem opisanym jako ‘złącze samochodowe’ lub terminem ‘klasa motoryzacyjna’, musisz wiedzieć, że zdobycie tych tytułów oznaczało konieczność przejścia szeregu testów i spełnienia rygorystycznych standardów. Dostawcy motoryzacyjni mają odpowiednie zasoby, aby móc sprawdzić, czy każdy element spełnia normy SAE i ISO, w co wliczone są prawdopodobnie również dodatkowe inspekcje zakładu i inne wymaganiami, definiowane przez wspomnianą wcześniej ‘upoważnioną osobę’. Konsumenci nie mają ani takich zasobów, ani dogłębnej znajomości rynku, tak więc w przypadku samodzielnego kupowania złączy, niezwykle ważne jest robienie zakupów z zaufanego  źródła.

Artykuł opublikowano dzięki uprzejmości firmy Arrow.

Autor: Jeremy Cook

https://sklep.semicon.com.pl/shop2/index.php?lang_id=3
https://sklep.semicon.com.pl/shop2/index.php?lang_id=3