汽车连接器润滑油面面观

2015-09-02   来源：润滑油情报网

几乎在每个工业领域连接器故障都成为人们常遇见的问题，其中最为显著的非汽车制造业中电感应器和元件的故障莫属。通常来说，一辆普通的汽车包含了超过400个连接器，范围涵括了简单的两通连接器到复杂的内嵌3000个独立接线柱的120路连接器。一方面，大部分的连接器和连接柱都能较好的运作至预期使用寿命；另一方面，每个连接器都意味着潜在的故障风险。

研究表明，汽车中大概30%的信号和附属电路故障及50%的电源电路故障都源于连接器问题。在其它领域和应用中，这个数据同样适用。据说，美国阿波罗太空计划中遭遇的连接器故障难题远多于其它技术问题。

在过去二十年中，汽车中电子元件应用的数量大幅度增加；同时，随着电动汽车技术的不断深入发展以及汽车便捷功能集成系统的引入，汽车中电子元件的数目有望再翻一番。所有的电子元件都需要使用电连接器。为了实现装置高速运转，在大型的集成连接器中连接柱都是双通的，这却往往容易被大家忽视。

全自动化的环境给连接器，甚至是高品质的连接器，带来了严峻的挑战。在引擎舱中，连接器必须能够经受热冲击（即快速的加热和冷却）以及腐蚀、燃料沉渣、盐化和灰尘等各种污染物破坏。电动后视镜，电子门锁和其它内部系统也必须能够防御水分和洗车时使用的洗涤剂的入侵。车厢内，温度也可能遭遇骤热骤冷，如汽车在太阳下暴晒和环境温度降至零度以下时。

连接器润滑油的作用
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○ 减少磨损和受伤

虽然汽车设计者尽最大限度确保连接器的安装在远离潮湿和水源的位置，但是连接器可能因摩擦腐蚀而出现故障。这种腐蚀属于机械性磨损，主要由低幅度振动产生的连接器电镀表层的微移动导致。通常来说，这种低幅度振动主要来源于引擎、动力传动系统、刹车、风扇、小型马达和热冲击等。这种低幅度振动最终将导致连接器表层磨损脱落，并在元件表明产生氧化层。

氧化物使连接器表层形成绝缘层，绝缘层使连接器间形成开放式电路，同时增加了连接柱间接点电阻。最终导致连接器变成了电阻器，不但不能够发挥装置间的导电作用，还消耗能源（因为需要加热）。在连接器表层涂上放磨损润滑油就能够有效减少机械性磨损，防止氧化发生，使接触点远离氧化物的侵入。

连接器生产商和汽车制造商面临的另一个调整是连接器设计的工效学问题，尤其是，连接器配对的插入力问题。过去，电连接器间的插入力约为130N（相当于30磅），但重复插入容易导致受伤，工人们抱怨连连。因此，美国汽车工程师协会将插入力限值降低到了75N（相当于16磅），避免工人的受伤。表层润滑油则能进一步降低连接器的插入力。

○ 防止腐蚀

连接器润滑油能从两个方面防止腐蚀。首先，它将连接器与环境隔绝，防止氧化作用产生的磨损粒子侵入和避免绝缘层的形成。电触头仅仅在凹凸点连接。当触头顶点发生氧化作用时，触点将被腐蚀，并最终导致接触不良。其次，润滑油涂层还能发挥缓冲器的功能，有效减少微移动和防止磨损腐蚀。

锡造的触头更容易受到磨损腐蚀，因为锡更容易被氧化，而镀金的触头则不会发生氧化。但是，这并不意味着润滑油对镀金类触头没有益处。通常，镀金层厚度在微米级别，一般基材为铜或镍金属板。在微移动中，镀金层磨损，基材暴露在外，反而更容易发生腐蚀。

润滑油涂层能有效减少连接器配对或分离中的金属磨损，防止基材腐蚀。此外，锡金镀层有气孔，润滑油膜则能够隔离气孔，防止基材氧化和增加触头电阻的绝缘层形成。通过隔离这些生物气孔，润滑油涂层也能使制造商采用更薄的镀层，从而降低制造成本。

连接器润滑油的选择

简而言之，选择连接器润滑油需要考虑的最重要因素包括以下几方面：

○ 温度范围。135摄氏度以下，采用聚α烯烃润滑油；135至200摄氏度，采用苯基醚润滑油；200摄氏度以上，则采用全氟聚醚润滑油。

○ 橡胶相容性。事实上，除非专门对润滑油成分和设备材料进行匹配测试，否则无法得出全面的润滑油橡胶相容性建议。这是由于单单一个橡胶族系就可能有100多种结构组成，每种结构都具有其特有的兼容性。

○ 插入力的降低。全氟聚醚是生产低摩擦系数固体润滑油的最佳原材料，能最大限度降低插入力。

○ 费用。就用量来说，聚α烯烃基础润滑油的价格最低。但是，就综合性价比而言，全氟聚醚润滑油在大部分环境条件较严峻的情况下，效果最好，价格也不算太贵。