汽車連接器標準QCT1067解析

汽車連接器標準QC／T-1067解析隨著中國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車從滿足最初的運輸功能，擴展到現在具有非常多的安全性、舒適性功能。隨著功能的增加，作為汽車關鍵部件的汽車連接器從以前一輛車使用幾十個發(fā)展到如今一輛車用幾百個連接器，一百多個品種；從以前的6.3規(guī)格發(fā)展到現在的0.64規(guī)格。而這一百多種連接器分布在駕駛室、車身、車門、發(fā)動機艙、變速器等地方，因為不同地方連接器的使用溫度、振動等級的不同，對連接器的防護等級的要求不同，所以不同的使用環(huán)境對連接器的性能要求也不相同。當前連接器標準非常多，從較早的國際標準ISO8092、SAE標準USCAR-2，到目前中國最新修訂的行業(yè)標準QC／T-1067-2017（替代QC／T-417）。同時很多的汽車企業(yè)也定義了屬于自己企業(yè)的連接器標準，如大眾公司的VW75174、通用的GMW-3191、上汽集團的SMTC3862001、吉利汽車的Q／JLYJ7110195C等。連接器標準QC／T-1067對連接器使用環(huán)境的定義對于一款連接器，在研發(fā)之初都會在其規(guī)格書中定義出該連接器的使用環(huán)境溫度、載流能力、防護等級、抗振等級等規(guī)格參數，連接器選型工程師需要了解到不同的使用環(huán)境對連接器的不同要求，這一點在目前的使用標準中也有很詳細的定義。QC／T-1067的標準定義見表1~表3：表1QC／T-1067溫度等級表2QC／T-1067振動等級表3QC／T-1067密封等級表4QC／T-1067振動等級關于振動實驗，我們主要驗證的是連接器系統(tǒng)在模擬實際車載振動條件下的性能是否滿足要求，因為在振動或者振動沖擊情況下，會引起端子接觸面的鍍層磨損、正壓力衰減、支撐塑料材料的機械性能失效等，所以需要在振動實驗中連續(xù)監(jiān)控接觸電阻并保證線路中接觸電阻超過7Ω（或者1Ω）的時間不能超過1微秒。對連接器使用環(huán)境的定義與分析，我們了解到在對某個功能進行連接器選型時，首先要了解到該功能的使用位置，根據使用位置判斷出需要適配的連接器耐受的溫度等級、振動等級、防護等級，并進行最佳選型。連接器標準QC／T-1067對連接器機械性能的定義目前連接器標準中機械性能主要集中在以下幾點：端子本身的抗彎強度；端子與端子之間的插拔力；端子與連接器之間的插入力、保持力、止推力、極化實驗；連接器與連接器之間的插入力、分離力、解鎖力、極化實驗；連接器端子二次鎖（TPA）裝配力、保持力；連接器二次鎖止結構（CPA）裝配力、保持力；連接器助力結構機械強度；連接器固定結構機械強度；密封圈的保持力；板端插針保持力。表5QC／T-1067振動等級注：NA表示在對應標準中無定義。表6QC／T-1067標準20項機械性能實驗項目連接器標準QC／T-1067對連接器電性能的定義連接器電性能主要是端子之間的微電流接觸電阻、電壓降性能；連接器本身的絕緣電阻、絕緣介電強度，這些性能主要在后期的連接器環(huán)境性能中配合著組合實驗一并驗證。同時對于端子本身性能優(yōu)缺點，標準中還分別定義有最大載流能力與1008h電流循環(huán)性能，該性能將作為端子耐久性能的重要參考依據。連接器標準端子接觸電阻與電壓降在標準中的定義標準中對電壓降的要求，無論哪種規(guī)格的連接器端子都要求插頭、插座之間通過有效接觸后，電壓降不超過50mV；表7QC／T-1067接觸電阻、電壓降定義注：在任何情況下，連接器總電阻不能超過20mΩ。連接器絕緣電阻與絕緣介電強度在標準中的定義絕緣電阻是為了保證在連接器里面相鄰的2個端子之間有一定的電絕緣性，絕緣介電強度是為了驗證連接器本身的電氣絕緣性能。①絕緣電阻：在500V電壓，相鄰端子之間絕緣電阻≥100MΩ；②絕緣介電強度：在交流1000V、直流1600V電壓下，持續(xù)1min相鄰端子之間以及端子與連接器塑料外殼之間不能有介質斷裂或擊穿現象，電流泄露≤1mA。連接器最大載流能力與1008h電流循環(huán)最大載流能力測試，是為了驗證單對端子在一定溫度下，在不超過最大溫升與最大接觸電阻的前提下，所能承載的最大電流。1008h電流循環(huán)是端子的加速老化試驗，通過1008次最大電流加熱與零電流冷卻循環(huán)，驗證插頭端子與插座端子接觸面、端子尾部與導線壓接處經過熱脹冷縮循環(huán)、氧化、應力松弛等環(huán)境作用下后整體的溫升、接觸電阻是否滿足性能要求。QC／T-1067在定義最大載流能力時，明確提出在通電流過程中，當電流使端子對達到接觸電阻最大值或者溫升達到55℃時，記錄此處電流，并乘以90%就是此端子的最大載流。同時，所測最大電流需要乘以80%作為降額曲線中的電流參考值，在降額曲線中的邊界條件分別為導線最大對應條件下的最大承載電流（Currentloadcapacityofcableused）與端子使用的極限溫度（TemperatureLimitofTerminal）。1008h電流循環(huán)實驗中，端子接觸電阻不能超過規(guī)定值，端子溫升不能超過55℃。連接器標準對連接器環(huán)境性能的定義從目前的標準中，分析發(fā)現連接器的環(huán)境實驗都是結合機械性能實驗、電氣性能實驗來一起驗證的組合實驗，其中比較重要的環(huán)境試驗項目包括老化實驗、濕度循環(huán)實驗、溫度沖擊實驗（溫度快速變化實驗）、鹽霧實驗，同時針對防水連接器還有耐化學試液、水密性、氣密性、高壓水噴射等實驗檢測項目，如下將以防水連接器的經典組合實驗進行分析。連接器熱老化組合實驗高溫老化測試，是為了驗證連接器總成中端子的金屬材質、連接器的塑料材質、密封圈的橡膠材質在經過1008h最大工作溫度后，相應的變化對連接器密封性能、電氣性能、機械性能的影響，特別是密封圈的壓縮永久變形與端子的懸臂梁的塑性變形對連接器關鍵性能的影響。表8熱老化（防水連接器）實驗順序連接器耐化學組合實驗耐化學測試，是為了試驗評估密封連接器總成在浸入車輛內和周圍常見的各種液體中時的密封性能和材料兼容性是否滿足要求。表9耐化學性組合實驗順序注：數字代表實驗先后順序。連接器耐熱沖擊（溫度快速變化）組合實驗耐熱沖擊測試：大家都知道，一般的車載連接器總成由多種材料組織，殼體由塑料材料PBT、PA66及增強材料制造而成；端子等導電部件一般選用黃銅、青銅、銅合金制造而成；密封圈選用硅橡膠制造而成。這些材料在經過溫度的高低變化后因為熱脹冷縮會有相應膨脹與收縮，在端子的接觸表面會形成磨損與微動，通過溫度快速變化實驗模擬車載條件就是為了驗證經過這種溫度沖擊試驗后，產品的變化會不會導致連接器總成功能失效。表10耐熱沖擊組合實驗順序注：數字代表實驗先后順序。通過QC／T-1067連接器標準解讀，汽車上對于不同環(huán)境溫度、使用功能、安裝位置在選擇連接器時都不相同。從連接器的使用角度上分析，各使用環(huán)節(jié)關注連接器性能側重點也不同，對于線束裝配現場，更關注連接器的機械性能，例如端子的插拔力、TPA的保持力、裝配力等；對于整車裝配現場，更關注連接器與連接器之間的機械性能，例如連接器的裝配力、解鎖力、連接器CPA裝配力等；對于整車性能要求，更關注連接器的耐久性能。全面了解連接器的特點及作用才能合理選擇、運用連接器并保證連接器在電氣回路中的穩(wěn)定性和安全性。華碧實驗室以強大的技術團隊，可以幫助企業(yè)對汽車連接器的設計過程和設計結果進行評估，并對設計結果是否達成設計目標及連接器產品進行試驗驗證。華碧實驗室測試能力及各主機廠對汽車連接器驗收標準：產品標準號標準名稱電線束SAE

J1742Connections

for

High

Voltage

On-Board

Vehicle

Electrical

Wiring

Harnesses

-

Test

Methods

and

General

Performance

RequirementsSAE

J2223-2Connections

for

On-Board

Vehicle

Electrical

Wiring

Harnesses

–

Part

2:

Tests

and

General

Performance

RequirementsQC/T

29106汽車電線束技術條件ISO

14572道路車輛屏蔽或非屏蔽的單芯或多芯電線-基礎和高性能電線的測試方法和要求解讀ISO

6722-1道路車輛--60V和600V單芯電纜--第一部分：銅導線的尺寸、試驗方法及要求牽引車電連接器ISO

15170-2道路車輛

帶有插銷和螺旋鎖的4柱電連接器

第2部分：試驗和要求GB/T

5053.3道路車輛

牽引車與掛車之間電連接器定義、試驗方法和要求

標準ISO

4091道路車輛.

牽引車和掛車之間電氣連接用連接器.定義、試驗和要求產品標準號標準名稱汽車電連接器GMW

3191Connector

Test

and

Validation

SpecificationGMW

3172General

Specification

for

Electrical/Electronic

Components-Environmental/DurabilitySAE/USCAR-2Performance

Specification

for

Automotive

Electrical

Connector

SystemVW

75174

(LV214)Motor

Vehicle

Connectors

Test

SpecificationVW

80302

(LV215-1)Motor

Vehicle

High-Voltage

Contacts

Test

SpecificationVW

80304

(LV215-2)Electrical/Electronic

Requirements

for

HV

Contacts

Performance

SpecificationEIA

364

Electrical

Connector/Socket

Test

Procedures

Including

Environmental

ClassificationsIEC

60352-5Solderless

connections-Part5:

Press-in

connections-General

requirements，test

methods

and

practical

guidanceIEC

60512Connectors

for

Electrical

and

Electronic

Equipment

–

Tests

and

MeasurementsGB/T

5095電子設備用機電元件基本試驗規(guī)程及測量方法QC/T

1067.1汽車電線束和電氣設備用連接器第1部分：定義、試驗方法和一般性能要求SAE

J

1742Connections

for

High

Voltage

On-board

Road

Vehicle

Electrical

Wiring

Harness-Test

Method

and

General

Performance

RequirementsSAE/USCAR-37High

Voltage

Connector

Performance

Supplement

to

SAE/USCAR-2SAE/USCAR-2