¿Qué puedo hacer para combatir la fragilización del alambre?

La respuesta muy corta es que el calor no es un problema importante para el cable . El calor es un problema para el aislamiento .

Entonces, si fallan los cables, creo que está sucediendo algo más.

El problema de lidiar con fallas en el aislamiento es que no hay mucho que pueda hacer al respecto, salvo volver a cablear las partes afectadas. En un automóvil moderno que podría ser un proyecto no trivial. Como mencionó Agent_L, existen buenos materiales de aislamiento para altas temperaturas, pero adaptarlos no es realmente práctico en muchos casos.

Hay algunas cosas prácticas que puede hacer:

1. Tubos termorretráctiles, aunque esto generalmente requiere volver a terminar el cable, ya que la mayoría de los termorretráctiles no se encogen lo suficiente como para encajar en la mayoría de los conectores.

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

3. Cinta aislante de "pintura sobre": nunca he usado el material, pero está disponible y podría funcionar bien en algunas aplicaciones, creo que haría un mejor trabajo excluyendo 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, 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 las temperaturas del compartimiento del motor, generalmente no son la causa de la falla del cable de cobre. Existe una "fragilización por hidrógeno" para el cobre, pero eso solo entra realmente en juego a más de 400 °C en entornos ricos en hidrógeno, generalmente durante el recocido. Además, el rango más alto de 20-30C 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, en 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 simplemente cuelga 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 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 un cuidado especial al 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, lo que reduce las tensiones internas debidas a la 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 sufre el cableado en un entorno como el compartimento de un motor.

Los principales modos de falla del cableado suelen ser:

• Falla del aislamiento: Aislamiento agrietado que conduce a cortocircuitos que pueden calentarse lo suficiente como para derretir el cobre. Las fallas de aislamiento pueden ser causadas por calor, 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 corroerá cuando entre 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, aún sucede con el tiempo (por ejemplo, la Estatua de la Libertad es verde, y ciertamente 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 similares). El cobre corroído es mucho más frágil que el metal. Obviamente, el cableado con mayor área de superficie, como el cableado trenzado, tendrá un problema mayor. Además, si el aislamiento está agrietado o es 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.

Así que de todo eso 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 que el cableado viejo se rompa como un hecho de la vida y presupueste tiempo para reemplazar el cableado después de una inspección visual del estado en el que se encuentra.
5. Usar un cable más grueso no haría daño , pero puede que no ayude. Más importante aún, use cableado con un buen aislamiento flexible clasificado para ambientes exteriores y temperaturas del compartimiento del motor. La silicona es una buena opción.

Cuando dices "fragilidad", ¿te refieres a esto?

Este es un problema común con el uso de PVC 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 (¿recuerdas ese "olor a coche nuevo" que desaparece gradualmente?), fragilizando el PVC.

¿Hay algo que se pueda hacer para retrasar la aparición de la fragilización del alambre?

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

¿Ayudaría si los fabricantes usan un grado/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 fueran más robustos. También ayudaría sustituir el aislamiento de PVC por uno más robusto (XLPE o similar). Dado que también sería más caro sin ningún beneficio para los fabricantes, no se molestarían.

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