為了減少二氧化碳排放，提高燃料能效，同時(shí)提升汽車的舒適性和安全性，汽車制造廠商如今都在朝著“汽車輕量化”這一方向積極努力。近年來，汽車結(jié)束和連接系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)師們也在不斷尋求能幫助他們有效減輕重量以及功能集成的解決方案。

      隨行人們對(duì)汽車舒適性、安全性和經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，車用電子設(shè)備正在小斷增加以滿足系統(tǒng)功能的拓展需求，但車內(nèi)空間足有限的，同時(shí)汽車制造廠商為實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的要求，還要想方設(shè)法減輕汽車的重量。解決矛盾的主要方向之一是將零件設(shè)計(jì)得盡可能小，在有限的空間內(nèi)布局更多零件，同時(shí)控制整體重量。該趨勢(shì)也驅(qū)動(dòng)著與之配套的連接器設(shè)計(jì)邁入新的技術(shù)時(shí)代。

      經(jīng)過多年努力，TE Connectivity 成功開發(fā)了下—代微型化連接系統(tǒng)，包括微型化接插件及端子。針對(duì)不同導(dǎo)線廠家開發(fā)的小線徑導(dǎo)線壓接問題，TE Connectivity 也給出了創(chuàng)新解決方案以及測(cè)試驗(yàn)證方法。

      閱讀TE中國(guó)汽車事業(yè)部工程師張衛(wèi)東的文章，了解汽車電子連接器的微型化技術(shù)——

      小線徑導(dǎo)線的開發(fā)及應(yīng)用 TE Connectivity研究開發(fā)的小線徑導(dǎo)線，其最大優(yōu)勢(shì)是可以明顯減輕線束的重量，如圖1所示，以40根導(dǎo)線為例，直徑為0.13mm 2的導(dǎo)線總重量?jī)H為直徑0.5mm 2導(dǎo)線的28%。

      目前，各大導(dǎo)線廠商已開發(fā)出各種加強(qiáng)型小線徑導(dǎo)線(見圖2)，可謂各有特點(diǎn)，線徑尚未形成統(tǒng)—規(guī)格。在解決小線徑導(dǎo)線拉拔力不足的問題上應(yīng)用了多種創(chuàng)新工藝，如采用銅合金導(dǎo)線、加入不銹鋼絲等。

微型化接插件連接系統(tǒng)

      各種小線徑導(dǎo)線的開發(fā)已經(jīng)被汽車廠商所接受，為進(jìn)步縮小按插件提供了前提。20世紀(jì)90年代小期興起的小型化設(shè)計(jì)開發(fā)出的0.64mm端子系列，是當(dāng)前汽車行業(yè)小型化的通用規(guī)范，典型產(chǎn)品如TE Connectivity的MQS端子，該系列產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于2.54mm 間趴的線對(duì)線和線對(duì)板的連接，具有高密度、設(shè)計(jì)可靠、雙卡鎖及結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。

      現(xiàn)在，車用電子設(shè)備的快速增加驅(qū)動(dòng)著小犁化的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，特別是電子設(shè)備的高密集度和復(fù)雜度要求盡量在有限的空間內(nèi)布局盡可能多的功能。因此，TE Connectivity進(jìn)一步擴(kuò)展了MQS產(chǎn)品系列，開發(fā)了下一代微型化產(chǎn)品 ——NanoMQS連接系統(tǒng)。該系列端子連同插頭和插座都已經(jīng)量產(chǎn)，并應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，非常適用于空間緊湊和高振動(dòng)等級(jí)的環(huán)境，其與MQS端子外形對(duì)比結(jié)果如圖3所示。

      NanoMQS系列除了可以減輕端子及護(hù)套重量之外，壓接線徑最小可達(dá)到0.13mm 2。標(biāo)準(zhǔn)版的母端子件由銅合金制成，對(duì)配公端為0.5mmx 0.4mm的矩形針。采用鍍銀的端子應(yīng)用環(huán)境溫度可達(dá)到170°C，能用在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。端子結(jié)構(gòu)如圖4所示。

      特別要指出的是，汽車電氣連接的抗振動(dòng)和抗沖擊性足關(guān)鍵需求。LV214標(biāo)準(zhǔn)定義廠歐洲地區(qū)的相關(guān)測(cè)試等級(jí)。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，NanoMQS系列的標(biāo)準(zhǔn)版可達(dá)到第2等級(jí)(約3g的隨機(jī)振動(dòng)和30g的沖擊)。盡管等級(jí)2是針對(duì)密封型產(chǎn)品提出的要求，然而，目前的非密封型NanoMQS產(chǎn)品也滿足該等級(jí)的要求，如圖5所示，如果增加了密封件則能達(dá)到第3、第4振動(dòng)等級(jí)，可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)周邊或艙內(nèi)，甚至叫可以應(yīng)用在高振動(dòng)的噴油嘴系統(tǒng)上。

      從按插件的尺寸來比較，NanoMQS端子孔位間距1.8mm，對(duì)于相同位數(shù)的板端插頭或插座，占用的空間只有MQS插頭的一半甚至更少，對(duì)比結(jié)果見圖6。

      如此緊湊的結(jié)構(gòu)，更求塑殼壁厚更小，對(duì)注塑工藝也就提出了更高要求，事實(shí)上，該產(chǎn)品集合了多種高要求的生產(chǎn)工藝。

      目前，NanoMQS系列端子插頭和插座都已經(jīng)量產(chǎn)，并應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。

      小線徑的高可靠性壓接驗(yàn)證

      當(dāng)導(dǎo)線越來越小，導(dǎo)線的壓按質(zhì)量對(duì)電流傳輸?shù)姆€(wěn)定性，尤其是車輛K期使用或惡劣條件行駛有很大影響。經(jīng)過長(zhǎng)期的研究，一項(xiàng)苛刻的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)即“慢速?gòu)澢囼?yàn)”被提出，目的是評(píng)估壓接件在溫度沖擊、線束循環(huán)運(yùn)動(dòng)和溫度循環(huán)等多重條件下的長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性，目前已被部分知名的汽車廠商列為強(qiáng)制要求。試驗(yàn)原理如圖7所示。

該“慢速?gòu)澢囼?yàn)”分為兩個(gè)步驟：

(1)100個(gè)循環(huán)溫度沖擊，循環(huán)周期為1h，其中低溫-40°C 和高溫125°C處各為30min。

(2)線束來持點(diǎn)每隔15min 運(yùn)動(dòng)—次，幅度為25cm，共720個(gè)循環(huán)，歷時(shí)180h。同時(shí)，產(chǎn)品經(jīng)歷30個(gè)溫度循環(huán)，每循環(huán)6h。

      N試驗(yàn)過程，需全程記錄壓接電阻的變化量。試驗(yàn)前，樣品之間的壓接電阻值差異小于1 mΩ；試驗(yàn)后，每個(gè)樣品的壓接電阻值變化小于3mΩ；試驗(yàn)過程中，每個(gè)樣品的壓接電阻值變化小干3mΩ。

      結(jié)語 以上內(nèi)容都經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，包含了許多創(chuàng)新的前沿技術(shù)，所擁有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值正在被更越來越多的客戶，廣泛接受和認(rèn)可，這也是TE Connectivity汽車事業(yè)部作為汽車連接器領(lǐng)軍者為響應(yīng)汽車工業(yè)“節(jié)能與環(huán)?！彼鞒龅呢暙I(xiàn)。