汽車連接器潤滑油表面面觀

連接器故障已成為幾乎每個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的普遍問題，其中最引人注目的是非汽車制造中的電感器和組件故障。通常，一輛普通汽車包含 400 多個(gè)連接器，從簡單的雙向連接器到嵌入 3,000 個(gè)獨(dú)立接線柱的復(fù)雜 120 路連接器。一方面，大多數(shù)連接器和連接柱在其預(yù)期壽命內(nèi)都能正常工作； 另一方面，每個(gè)連接器都存在潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)。

研究表明，汽車中大約 30% 的信號和附件電路故障以及 50% 的電源電路故障是由連接器問題引起的。在其他領(lǐng)域和應(yīng)用中，該數(shù)據(jù)也適用。據(jù)說在美國阿波羅太空計(jì)劃中遇到的連接器故障問題比其他技術(shù)問題要困難得多。

在過去的二十年里，汽車上使用的電子元件數(shù)量顯著增加； 同時(shí)，隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展和汽車便捷功能集成系統(tǒng)的引入，汽車中的電子元件數(shù)量有望再次翻番。所有電子元件都需要使用電連接器。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高速運(yùn)行，大型集成連接器中的連接柱都是雙通的，這一點(diǎn)往往被大家忽略。

完全自動(dòng)化的環(huán)境對連接器，甚至是高質(zhì)量的連接器提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，連接器必須能夠承受熱沖擊（即快速加熱和冷卻）以及各種污染物（如腐蝕、燃油污泥、鹽分和灰塵）的損壞。電動(dòng)后視鏡、電子門鎖和其他內(nèi)部系統(tǒng)還必須能夠防止洗車中使用的水分和清潔劑進(jìn)入。車廂內(nèi)的溫度也可能會(huì)突然忽冷忽熱，例如當(dāng)汽車暴露在陽光下并且環(huán)境溫度降至零以下時(shí)。

連接器潤滑油的作用

○減少磨損

雖然汽車設(shè)計(jì)師盡最大努力確保連接器的安裝遠(yuǎn)離潮濕和水源，但連接器可能會(huì)因微動(dòng)腐蝕而失效。這種腐蝕是機(jī)械磨損，主要是由低振幅振動(dòng)引起的連接器鍍層表面的微動(dòng)引起的。通常，這種低振幅振動(dòng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)器、風(fēng)扇、小型電機(jī)和熱沖擊。這種低幅度的振動(dòng)最終會(huì)導(dǎo)致連接器表面磨損并在組件表面產(chǎn)生氧化層。

氧化物在連接器表面形成絕緣層，絕緣層在連接器之間形成開路，增加連接柱之間的點(diǎn)電阻。最終的結(jié)果是連接器變成了一個(gè)電阻，不僅不能在設(shè)備之間導(dǎo)電，而且還消耗能量（由于需要加熱）。 在連接器表面涂抹耐磨潤滑劑，可有效減少機(jī)械磨損，防止氧化，并使接觸點(diǎn)遠(yuǎn)離氧化物的侵入。

連接器制造商和汽車制造商面臨的另一個(gè)調(diào)整是連接器設(shè)計(jì)的人體工程學(xué)問題，特別是連接器配合的插入力。過去，電連接器之間的插入力約為130N（相當(dāng)于30磅），但反復(fù)插入容易受傷，工人抱怨。因此，美國汽車工程師協(xié)會(huì)將插入力限制降低到 75N（相當(dāng)于 16 磅）以避免工人受傷。 表面潤滑劑可以進(jìn)一步降低連接器的插入力。

○ 防止腐蝕

連接器潤滑劑以兩種方式防止腐蝕。首先，它將連接器與環(huán)境隔絕，防止磨損顆粒侵入氧化和形成絕緣層。電觸點(diǎn)僅在凸點(diǎn)處連接。 當(dāng)觸頭的頂點(diǎn)發(fā)生氧化時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)腐蝕并最終導(dǎo)致接觸不良。其次，潤滑油涂層還可以起到緩沖作用，有效減少微動(dòng)，防止磨損和腐蝕。

錫觸點(diǎn)更容易受到磨損腐蝕，因?yàn)殄a更容易氧化，而鍍金觸點(diǎn)則不會(huì)。但是，這并不意味著油不適合鍍金觸點(diǎn)。通常，鍍金層的厚度在微米級，一般基材為銅或鎳金屬板。在微動(dòng)過程中，鍍金層被磨損，基底暴露在外，使其更容易腐蝕。

潤滑油涂層可有效降低連接器配合或分離時(shí)的金屬磨損，防止基體腐蝕。 另外，錫金鍍層有氣孔，潤滑油膜可以隔離氣孔，防止基體氧化和形成絕緣層，增加接觸電阻。 通過隔離這些生物孔，潤滑涂層還使制造商能夠使用更薄的涂層，從而降低制造成本。

連接器潤滑劑選擇

簡而言之，選擇連接器潤滑劑時(shí)要考慮的最重要因素包括：

○ 溫度范圍。 135攝氏度以下，使用聚α烯烴潤滑劑； 135至200攝氏度，使用苯醚潤滑劑； 200 攝氏度以上，使用全氟聚醚潤滑劑。

○ 橡膠相容性。 事實(shí)上，除非潤滑劑成分和設(shè)備材料經(jīng)過專門測試以匹配，否則無法給出全面的潤滑劑-橡膠相容性建議。這是因?yàn)橐粋€(gè)橡膠系列可能包含 100 多種結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的兼容性。

○ 降低插入力。 全氟聚醚是生產(chǎn)低摩擦系數(shù)固體潤滑劑的最佳原材料，可最大限度地減少插入力。

○ 費(fèi)用。 就體積而言，聚α烯烴基潤滑劑是最便宜的。 但就綜合性價(jià)比而言，全氟聚醚潤滑油在最惡劣的環(huán)境條件下效果最好，而且價(jià)格也不算太貴。

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審核編輯 黃昊宇