¿Qué puedo hacer para combatir la fragilidad del alambre?

Vivo en un clima muy cálido donde las temperaturas alcanzan regularmente los 45 ° C y el calor en el área del compartimento del motor significa que los cables debajo del capó, especialmente los más delgados, soportan altos niveles de fatiga térmica.

Como resultado, cuando trabajo en autos más viejos (más de 10 años), estoy muy preocupado por flexionar cualquier cableado en el área del compartimento del motor en caso de que presente un descanso (y un nuevo dolor de cabeza). Esto incluye cables para cosas como el sensor de temperatura del refrigerante, el sensor MAF, la bobina y la fuente de alimentación del inyector

¿Hay algo que se pueda hacer para retrasar la aparición de la fragilidad del cable? ¿Ayudaría si los fabricantes usan un calibre / calibre de cable diferente para ayudar con la longevidad?

La respuesta muy breve es que el calor no es un problema significativo para el cable . El calor es un problema para el aislamiento .

Entonces, si fallan los cables, creo que hay algo más.

El problema al tratar con fallas en el aislamiento es que no hay mucho que pueda hacer al respecto, salvo el cableado de las partes afectadas. En un automóvil moderno que podría ser un proyecto no trivial. Como Agent_L mencionó, hay buenos materiales aislantes para altas temperaturas, pero la adaptación de ellos no es realmente práctica en muchos casos.

Hay algunas cosas prácticas que puede hacer:

1. Los tubos termorretráctiles, aunque esto generalmente requiere volver a determinar el cable, ya que la mayoría de los termocontraíbles no se contraerán lo suficiente como para caber sobre la mayoría de los conectores.

2. Cinta eléctrica, no es elegante, pero puede ser efectiva y es relativamente fácil de hacer.

3. Cinta eléctrica "Paint on": nunca he usado el material, pero está disponible y podría funcionar bien en algunas aplicaciones, creo que haría un mejor trabajo al excluir la humedad que la cinta.

4. Si el área afectada es pequeña y el automóvil es viejo, uno de los enfoques más fáciles podría ser reemplazar la sección del arnés de cableado o reconstruirlo. Si el automóvil es viejo, entonces ni siquiera me preocuparía demasiado por obtener un mejor cable, a menos que sea un clásico, ya que el cable de reemplazo durará muchos años antes de que falle.

El calor y el estrés térmico, incluso a temperaturas de la bahía del motor, generalmente no son la causa de la falla del cable de cobre. Existe una "fragilidad de hidrógeno" para el cobre, pero eso solo entra en juego a 400 ° C en entornos ricos en hidrógeno, generalmente durante el recocido. Además, el rango 20-30C más alto de su clima más cálido es bastante insignificante desde el punto de vista del cobre.

El coeficiente de expansión térmica lineal del cobre es de aproximadamente 17 micrómetros / metro / grado C (sin embargo, desde la parte superior de mi cabeza, puede buscarlo). Es muy insignificante en las longitudes que se encuentran en la mayoría de las aplicaciones de cableado y especialmente insignificante cuando el cable está colgando allí con mucho espacio para expandirse / contraerse sin inducir tensión mecánica.

El cobre también se elige específicamente para el cableado debido a su alta resistencia a la tracción y su gran durabilidad, no solo por su alta conductividad eléctrica. El aluminio, por ejemplo, es mucho más barato, hace un cableado perfectamente fino, pero tiene una resistencia a la tracción más baja y un coeficiente de expansión térmica más alto, lo que significa que se debe tener especial cuidado para manejarlo (la gran ventaja del aluminio es el costo y el peso; lo usan en muchos cables aéreos de larga distancia).

El cobre también tiene una alta conductividad térmica, lo que significa que los "puntos calientes" en los cables tienden a nivelarse rápidamente, reduciendo las tensiones internas debido a una expansión desigual. También tiene una resistencia bastante alta a la corrosión por factores ambientales como la humedad y el oxígeno, aunque por supuesto no es inmune y esto puede ser un problema con el tiempo.

En cierto modo, el cobre es la solución a los tipos de tensiones que generalmente experimenta el cableado en un entorno como un compartimento del motor.

Los principales modos de falla del cableado son generalmente:

• Falla de aislamiento: el agrietamiento del aislamiento conduce a cortocircuitos que pueden calentarse lo suficiente como para derretir el cobre. Las fallas de aislamiento pueden ser causadas por calor, rayos UV, factores ambientales y degradación, etc.

• Corrosión galvánica en los puntos de conexión: el aluminio, el acero y el zinc generalmente se corroen cuando entran en contacto eléctrico con el cobre. El cobre generalmente se corroe cuando está en contacto con acero inoxidable o latón. Esto puede debilitar las conexiones con el tiempo.

• Oxidación: Si bien el cobre es bastante resistente a la oxidación, todavía ocurre con el tiempo (por ejemplo, la Estatua de la Libertad es verde, y ciertamente se puede detectar mucha corrosión en los cables de cobre expuestos en vehículos viejos) (en realidad, los óxidos de cobre no son verdes, pero en última instancia se convierten en carbonatos / sulfatos de cobre verde como la malaquita y tal). El cobre corroído es mucho más frágil que el metal. Obviamente, el cableado con más área de superficie, como el cableado trenzado, tendrá un problema mayor. Además, si el aislamiento está agrietado o permeable al oxígeno, esa es otra fuente potencial.

• Editar: supongo que también vale la pena mencionar la fatiga mecánica, tal vez debido al abuso pasado durante el mantenimiento o la fatiga debido a las vibraciones en el cableado realmente desafortunado. El cobre es bastante resistente a esto, pero ciertamente no es inmune.

La oxidación es probablemente el problema que le causará más problemas con el tiempo.

Entonces de todo lo que diría:

1. Los fabricantes ya están haciendo lo correcto simplemente usando cobre para empezar.
2. Es posible que pueda reducir la velocidad, por ejemplo, rociando un buen aislamiento en los puntos expuestos, pero ... puede que no haya mucho que mejorar.
3. En un vehículo que ya tiene un cableado muy corroído, no hay nada que pueda hacer para revertirlo.
4. Acostúmbrese a la ruptura del cableado antiguo como un hecho de la vida y el tiempo de presupuesto para los reemplazos de cableado después de una inspección visual del estado en que se encuentra.
5. El uso de un cable más grueso no dolería pero puede que no ayude. Más importante aún, use un cableado con un buen aislamiento flexible clasificado para ambientes exteriores y temperaturas del compartimento del motor. La silicona es una buena opción.

Cuando dices "fragilidad", ¿estás hablando de esto?

Este es un problema común con el PVC utilizado como aislamiento: el PVC es frágil por naturaleza y necesita que se le agreguen plastificantes al hacer el aislamiento del cable. Con el tiempo, los plastificantes se evaporan (¿recuerdan ese "olor a automóvil nuevo" que desaparece gradualmente?), Quebradiza el PVC.

¿Hay algo que se pueda hacer para retrasar la aparición de la fragilidad del cable?

Puede mantener su automóvil en el garaje y no bajo la luz solar / lluvia. Eso reducirá tanto la corrosión del cobre como la fragilidad del aislamiento.

¿Ayudaría si los fabricantes usan un calibre / calibre de cable diferente para ayudar con la longevidad?

Obviamente, usar un calibre de cobre más grande y un aislamiento más grueso haría que los cables sean más robustos. Además, reemplazar el aislamiento de PVC con uno más robusto (XLPE o similar) también ayudaría. Como también sería más costoso sin ningún beneficio para los fabricantes, no se molestarían.

Si no puede encontrar un cable con aislamiento de silicona, pruebe con un aislamiento de PVC recubierto de nylon. Es muy común en cualquier lugar de suministro eléctrico. Está clasificado para temperaturas más altas y el revestimiento de nylon ayuda a proteger el pvc de la degradación. Un poco más caro que el cable normal, pero menos costoso que el cable aislado de silicona.