Was kann ich gegen Drahtversprödung tun?


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Ich lebe in einem sehr heißen Klima, in dem die Temperaturen regelmäßig 45 ° C erreichen und die Hitze im Motorraum dazu führt, dass unter der Motorhaube verlegte Drähte, insbesondere die dünneren, einer starken thermischen Ermüdung ausgesetzt sind.

Infolgedessen bin ich bei Arbeiten an älteren Autos (ab 10 Jahren) sehr besorgt, wenn es darum geht, Kabel im Bereich des Motorraums zu biegen, falls ich eine Unterbrechung (und neue Kopfschmerzen) einführe. Dies schließt Kabel für Dinge wie Kühlmitteltemperatursensor, MAF-Sensor, Spule und Injektorstromversorgung ein

Kann man irgendetwas tun, um das Einsetzen der Drahtversprödung zu verzögern? Wäre es hilfreich, wenn die Hersteller einen anderen Drahttyp verwenden würden, um die Lebensdauer zu verlängern?


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Negativ geerdete Gleichstromsysteme in Fahrzeugen neigen dazu, Sie können nicht viel tun. Negativ geerdete Systeme lösen Kupfer aus der Verkabelung, um alles Metall zu entfernen, das im Fahrzeug geerdet ist (galvanischer Prozess). Dies ist ein langsamer Prozess. Schwere Geräte, die im Bergbau (und zu anderen Zwecken) eingesetzt werden, nutzen eine positive Grundlage, die dieses Problem aufwirft.
Moab,

@JasonC Der Motorraum ist heißer, da weniger Wärme von der Umgebung aufgenommen werden kann. Allerdings war mir nicht bewusst, dass die Elektrolyse hier eine Rolle spielen könnte.
Zaid,

Habe ich den Verdacht, dass sich die meisten Ihrer beobachteten Risse (bei isolierten Kabeln) an oder in der Nähe von Verbindungspunkten befinden?
Jason C

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@Moab erhöht oder lindert? Entgegengesetzte Bedeutungen.
user253751

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Hot Network Questions hat dies aufgelistet, ich habe es falsch verstanden als "Weinversprödung" und dachte, "Sie sollten den Wein trinken, bevor er
abläuft

Antworten:


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Die sehr kurze Antwort ist, dass Hitze kein signifikantes Problem für den Draht darstellt . Hitze ist ein Problem für die Isolierung .

Wenn also Kabel ausfallen, ist wahrscheinlich noch etwas anderes los.

Das Problem bei der Beseitigung von Isolationsfehlern besteht darin, dass Sie nicht viel dagegen tun können, sondern lediglich die betroffenen Teile neu verkabeln müssen. In einem modernen Auto könnte das ein nicht triviales Projekt sein. Wie Agent_L bereits erwähnte, gibt es gute Hochtemperatur-Isolationsmaterialien, aber eine Nachrüstung ist in vielen Fällen nicht wirklich praktisch.

Es gibt ein paar praktische Dinge, die Sie tun können:

  1. Wärmeschrumpfschläuche, obwohl dies normalerweise ein erneutes Klemmen des Drahtes erfordert, da die meisten Wärmeschrumpfschläuche nicht genug schrumpfen, um über die meisten Steckverbinder zu passen.

  2. Isolierband ist nicht elegant, aber es kann effektiv sein und ist relativ einfach zu machen.

  3. "Paint on" -Elektroband - Ich habe das Material noch nie verwendet, aber es ist verfügbar und funktioniert möglicherweise in einigen Anwendungen. Ich denke, es würde Feuchtigkeit besser ausschließen als Klebeband.

  4. Wenn der betroffene Bereich klein und das Auto alt ist, besteht eine der einfacheren Möglichkeiten darin, den Abschnitt des Kabelbaums auszutauschen oder ihn wieder aufzubauen. Wenn das Auto alt ist, würde ich mir nicht einmal zu viele Sorgen machen, ob ich ein besseres Kabel bekomme, es sei denn, es ist ein Klassiker, da das Ersatzkabel viele Jahre hält, bevor es versagt.


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Ich denke, Sie haben den Nagel auf den Kopf getroffen ... es ist die Isolierung, die am meisten leidet. Könnten Sie Möglichkeiten zur Reduzierung der Auswirkungen der Wärme auf die Isolierung ausarbeiten?
Zaid

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@ Zaid Sie können nicht, aber Sie können mit silikonisolierten Drähten neu verdrahten. Diese werden oft mit Temperaturen über 100 ° C bewertet. Oder ziehen Sie Silikonschläuche mindestens über vorhandene Kabel. In der Fabrik wird es selten gemacht, weil es zu viel ist - solche Drähte überdauern das Auto.
Agent_L

@Zaid Outdoor bewertet, hoher Temperaturbereich, gute Flexibilität. Silikon nagelt daran. Sie haben es wahrscheinlich schon an schönen Zündkabeln gesehen.
Jason C

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@Zaid Eine andere Sache, die Sie tun könnten: Verwenden Sie selbstklebendes Klebeband. Sie können auch zusätzlich einen wiederverschließbaren Kabelschutz verwenden. Fraenkische.com/en/Cable-protection/Resealable-cable-protection/…
Martin

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Hitze- und Wärmebelastungen, selbst bei Motorraumtemperaturen, sind im Allgemeinen nicht die Ursache für einen Ausfall der Kupferleitung. Es gibt eine "Wasserstoffversprödung" für Kupfer, die jedoch erst bei 400 ° C + in wasserstoffreichen Umgebungen, normalerweise während des Temperns, wirklich zum Tragen kommt. Auch die 20-30C höhere Reichweite von Ihrem heißeren Klima ist aus Kupfersicht ziemlich vernachlässigbar.

Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupfer beträgt ungefähr 17 Mikrometer / Meter / Grad C (von meinem Kopf aus können Sie ihn jedoch nachschlagen). Es ist sehr vernachlässigbar in den Längen, die in den meisten Verdrahtungsanwendungen zu finden sind, und besonders vernachlässigbar, wenn der Draht nur mit viel Platz zum Dehnen / Zusammenziehen dort hängt, ohne mechanische Beanspruchung zu verursachen.

Kupfer wird auch speziell für die Verdrahtung ausgewählt, da es eine hohe Zugfestigkeit und Langlebigkeit aufweist und nicht nur eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Aluminium zum Beispiel ist viel billiger, macht eine perfekte Verdrahtung, hat aber eine geringere Zugfestigkeit und einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, was bedeutet, dass besondere Sorgfalt bei der Handhabung erforderlich ist (der große Vorteil von Aluminium liegt in den Kosten und dem Gewicht; sie verwenden es in viele Fernleitungen).

Kupfer hat auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was bedeutet, dass "heiße Stellen" in Drähten dazu neigen, sich schnell auszugleichen, wodurch innere Spannungen aufgrund ungleichmäßiger Ausdehnung verringert werden. Es hat auch eine ziemlich hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Sauerstoff, obwohl es natürlich nicht immun ist und dies mit der Zeit ein Problem sein kann.

In einer Art und Weise, Kupfer ist die Lösung für die Arten von Spannungen , die in einer Umgebung im allgemeinen Verdrahtung wie ein Motorraum unterzogen wird .

Die primären Fehlerarten der Verdrahtung sind normalerweise:

  • Isolationsfehler: Risse an der Isolierung führen zu Kurzschlüssen, die heiß genug werden können, um Kupfer zu schmelzen. Isolationsfehler können durch Hitze, UV-Strahlung, Umwelteinflüsse und Zersetzung usw. verursacht werden.

  • Galvanische Korrosion an den Verbindungsstellen: Aluminium, Stahl und Zink korrodieren im Allgemeinen bei elektrischem Kontakt mit Kupfer. Kupfer korrodiert im Allgemeinen bei Kontakt mit Edelstahl oder Messing. Dies kann die Verbindungen im Laufe der Zeit schwächen.

  • Oxidation: Kupfer ist zwar ziemlich oxidationsbeständig, aber es kommt im Laufe der Zeit immer noch vor (z. B. ist die Freiheitsstatue grün, und in alternden Fahrzeugen kann man viel Korrosion an freiliegenden Kupferdrähten feststellen) (tatsächlich sind Kupferoxide nicht grün, aber letztendlich sie verwandeln sich in grüne Kupfercarbonate / -sulfate wie Malachit und dergleichen. Das korrodierte Kupfer ist viel spröder als das Metall. Verdrahtung mit größerer Oberfläche, z. B. verseilte Verdrahtung, hat offensichtlich ein größeres Problem. Auch wenn die Isolierung Risse aufweist oder für Sauerstoff durchlässig ist, ist dies eine weitere potenzielle Quelle.

  • Bearbeiten - Ich denke, mechanische Ermüdung ist ebenfalls erwähnenswert, möglicherweise aufgrund von früherem Missbrauch während der Wartung oder Ermüdung aufgrund von Vibrationen in wirklich unglücklicherweise platzierten Kabeln. Kupfer ist ziemlich widerstandsfähig, aber sicher nicht immun.

Oxidation ist wahrscheinlich das Problem, das im Laufe der Zeit die meisten Probleme verursacht.

Nach allem, was ich sagen würde:

  1. Die Hersteller tun bereits jetzt das Richtige, indem sie zunächst einmal Kupfer verwenden.
  2. Sie können es möglicherweise verlangsamen, indem Sie z. B. eine gute Isolierung auf freiliegende Stellen sprühen, aber ... es gibt möglicherweise nicht viel zu verbessern.
  3. In einem Fahrzeug, dessen Verkabelung bereits stark korrodiert ist, können Sie nichts dagegen unternehmen.
  4. Gewöhnen Sie sich nach einer visuellen Überprüfung des Zustands, in dem sich die Verkabelung befindet, an einen alten Kabelbruch.
  5. Die Verwendung von dickerem Draht würde nicht schaden , kann aber nicht helfen. Noch wichtiger ist , Temperaturen Einsatz Verdrahtung mit gutem, flexible Isolierung für Outdoor - Umgebungen und Motorraum bewertet. Silikon ist eine gute Wahl.

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Siehe meinen Kommentar zu dlus Antwort ... Ich denke, er hat Recht, dass Wärme die Isolierung stärker beeinflusst als das Kupfer selbst
Zaid

@ Zaid Yep. Ich habe auch versucht, das zu sagen, aber er hat es viel deutlicher gesagt. Der springende Punkt ist, dass Sie entweder keinen Kupferausfall beobachten oder dass das, was Sie beobachten, nicht auf Hitze zurückzuführen ist. Sichtbare Risse in der Mitte des Kabels, wahrscheinlich nur Isolierung. Es ist wahrscheinlicher, dass ein tatsächlicher Kupferausfall in der Nähe von Verbindungspunkten auftritt. Nach deiner Beschreibung bist du wahrscheinlich auf beides gestoßen. Dafür ist Silikonisolation eine gute Wahl. Jeder Verbindungspunkt-Kupferfehler, den Sie sehen, ist jedoch nur eine dieser Unvermeidlichkeiten. Ich konnte nicht sagen, was du mit "Pause einführen" meintest, also bin ich einfach auf die Schrotflinte zugegangen.
Jason C

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Silber würde einen besseren Draht ergeben ... der Wärmeausdehnungskoeffizient für Silber beträgt 7,8, für Kupfer 16,6 und für Aluminium (Schauder) 23. Silber ist auch der bekannteste Leiter.
Ben Welborn

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Wenn Sie "Versprödung" sagen, sprechen Sie darüber?

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Dies ist ein häufig auftretendes Problem bei der Verwendung von PVC als Isolierung: PVC ist von Natur aus spröde und muss bei der Kabelisolierung mit Weichmachern versetzt werden. Im Laufe der Zeit verdunsten Weichmacher (erinnern Sie sich an den "Neuwagengeruch", der allmählich verschwindet?), Wodurch das PVC versprödet wird.

Kann man irgendetwas tun, um das Einsetzen der Drahtversprödung zu verzögern?

Sie könnten Ihr Auto in der Garage und nicht unter Sonnenlicht / Regen halten. Dies verringert sowohl die Kupferkorrosion als auch die Versprödung der Isolierung.

Wäre es hilfreich, wenn die Hersteller einen anderen Drahttyp verwenden würden, um die Lebensdauer zu verlängern?

Offensichtlich würde die Verwendung einer größeren Kupferstärke und einer dickeren Isolierung die Drähte robuster machen. Es wäre auch hilfreich, die PVC-Isolierung durch eine robustere (XLPE oder ähnliches) zu ersetzen. Da es auch ohne Nutzen für die Hersteller teurer wäre, würden sie sich nicht darum kümmern.


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Wenn Sie keinen mit Silikon isolierten Draht finden können, versuchen Sie es mit einer mit Nylon beschichteten PVC-Isolierung. Es ist sehr häufig an jedem Stromversorgungsort. Es ist für höhere Temperaturen ausgelegt und die Nylonbeschichtung schützt das PVC vor Zersetzung. Etwas teurer als normaler Draht, aber billiger als silikonisolierter Draht.

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