Trucs et astuces sur les faisceaux de câblage

Nov 12, 2023

Le câblage est l'un des travaux les plus frustrants et les plus gratifiants pour tout technicien automobile. Il existe un art et une science qui, lorsqu'ils sont exécutés correctement, sont au même niveau que votre travail mécanique de qualité.

Jeremy Gibson d'Indy Wiring Services (indywiring.net), basé à l'extérieur d'Indianapolis, est dans le secteur du câblage depuis 2001. Il a travaillé pour Pi Research, Cosworth, et travaille maintenant directement avec IndyCar pour leurs besoins en câblage. La majeure partie des activités d'Indy Wiring s'adresse au marché de la course en utilisant des produits de qualité militaire et aéronautique tels que le thermorétractable DR25, le fil Spec 55A, les gaines thermorétractables moulées Raychem, les connecteurs Deutsch Autosport et une sélection de connecteurs d'accouplement OEM. Ces dernières années, Gibson s'est diversifié pour travailler avec certains équipementiers et clients industriels où ils utiliseront des produits tels que Deutsch DTM/DT/DTP/DRC, TE HDP, AMPSEAL et MOLEX MX23.

Nous avons récemment rencontré Gibson pour discuter des faisceaux de câbles et de ce dont les constructeurs de moteurs ont besoin pour fabriquer un meilleur faisceau pour leurs clients. Bien sûr, si un constructeur de moteurs n'est pas prêt à fabriquer un métier à tisser, Indy Wiring Service est plus que capable d'en construire un selon les spécifications.

L'une des choses avec les faisceaux de câbles OE est que les fabricants les conçoivent avec un budget pour les rendre rentables, et ils ne sont pas conçus pour être cyclés beaucoup. Dans les applications de sport automobile où un moteur peut être changé plusieurs fois par week-end de course, le harnais doit être suffisamment durable et flexible pour résister aux vibrations et disposer de connecteurs spécialisés tels que Autosports pour réaliser des raccords rapides. Les fils doivent également être de haute qualité pour résister aux branchements et débranchements constants.

Gibson dit qu'ils n'utilisent que du câblage Tefzel pour tous leurs harnais. Le fil Tefzel utilise une gaine en éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) avec des fils en cuivre étamé. La plupart des OE utilisent un fil TXL construit avec des brins de fil de cuivre et une gaine en polyéthylène réticulé (XLPE).

Gibson dit que le câblage Tefzel est bien meilleur pour les applications de course que le câblage automobile standard pour plusieurs raisons. Le fil Tefzel est résistant aux produits chimiques et à la chaleur. "Il y a quelques différences entre Tefzel et TXL", dit-il. "La température nominale est un peu meilleure pour le Tefzel. Le fil Tefzel est évalué à 150 Celsius, tandis que le bleu TXL est de 125 C. TXL est également évalué pour une tension inférieure. Le fil Tefzel est évalué à 600 volts, mais évidemment, il ne transporte pas plus de 12 volts maximum sur une IndyCar. Cependant, s'il y a une situation de surtension, le Tefzel sera mieux à même de le gérer.

Il dit également que si vous fabriquez un faisceau pour un ECU ou un métier à tisser avec beaucoup de câblage, le fil Tefzel est plus fin et plus léger. Dans l'ensemble, le produit surpasse les fils standard et TXL. Certains constructeurs de moteurs et coureurs utilisent également TXL pour les applications de course, mais Gibson dit que le coût de Tefzel n'est pas beaucoup plus élevé. Cela dépend de votre application. Cependant, si vous voulez utiliser le meilleur, Tefzel est le produit de choix pour les spécialistes du câblage qui construisent des métiers à tisser pour gagner leur vie.

Gibson dit qu'il a commencé à utiliser le fil Tefzel pour des applications haute tension en dehors du sport automobile et qu'il l'a utilisé lorsqu'il a construit tous les faisceaux des premières voitures électriques de Formule E lancées en 2014. "C'était un projet géant, et c'était juste un autre gars et moi. Ce fut une excellente expérience d'apprentissage.

Gibson a déclaré qu'il avait appris à aimer le câblage par hasard. "Quand j'avais 19 ans, je cherchais juste un emploi et j'ai atterri chez PI Research à l'époque", dit-il. "Ils m'ont envoyé au Royaume-Uni pour être formé pendant quelques semaines au câblage. J'ai travaillé pour eux pendant neuf ans à faire du câblage et du support de piste, et à peu près vous l'appelez. L'entreprise était géniale. Je n'avais pas de diplôme, mais si vous pouviez faire le travail, ils étaient plus que disposés à vous donner une opportunité. Il y a beaucoup de connaissances tribales dans l'industrie du sport automobile - en particulier dans le câblage.

La plupart des constructeurs de moteurs travaillent avec du métal toute la journée, mais avec toute l'électronique impliquée dans les moteurs aujourd'hui, y compris les calculateurs autonomes, les capteurs, etc., le câblage est quelque peu inévitable. Cependant, certains gars sont meilleurs que d'autres. Alors que les constructeurs de moteurs ne construisent généralement pas un faisceau complet, certains fabriquent le faisceau moteur s'ils utilisent un ECU autonome ou pour une application de course où vous avez besoin d'un câblage plus robuste. Vous voulez construire un faisceau qui se connectera à l'ECU et ira au moins au pare-feu où il peut y avoir un connecteur de cloison pour le reste du faisceau du châssis. Un passe-cloison permet de tirer le moteur sans avoir à déconnecter le faisceau à travers le pare-feu.

Gibson dit que même pour une application de course de base, il s'en tiendrait au meilleur fil Tefzel, mais il y a des cas où TXL peut être utilisé. "J'utiliserais certainement le Tefzel soit le 55A de Raychem ou un équivalent Mil-spec. La seule raison pour laquelle j'utiliserais le TXL/GXL est d'avoir des connecteurs qui doivent être scellés à l'arrière. Le Tefzel est si mince qu'il peut ne pas sceller l'arrière du connecteur OEM, mais généralement, vous voulez essayer de mettre des bottes sur des choses."

Et il y a des moments où les connecteurs OEM sont inévitables en raison des capteurs spécifiés par la série. Mais généralement, vous pouvez modifier le connecteur OEM pour obtenir une botte à l'arrière de celui-ci. Vous pouvez le sceller de cette façon au lieu de compter sur les sceaux eux-mêmes.

"Si je ne peux pas mettre une botte dessus, nous en enduirons le dos avec de l'époxy et ce n'est pas trop mal à entretenir", note Gibson. "Habituellement, vous pouvez le chauffer et l'écailler et il ressortira propre. Mais nous essayons d'éviter de ne pas utiliser de bottes, mais parfois vous ne pouvez pas vous en empêcher. Et puis parfois vous pouvez en quelque sorte mettre un peu de chaleur rétrécir au-dessus des fils et très petit thermorétractable, puis enrober ce retour dans la transition du câble, puis ce fil thermorétractable sera maintenant suffisamment épais pour sceller avec le joint automobile.

Avec le câblage du sport automobile, la soudure est très peu utilisée car elle ne vous donne pas la meilleure connexion. Gibson dit que le problème avec la soudure est qu'elle est incohérente, selon la façon dont vous faites le joint de soudure. Le sertissage correct avec l'outil approprié vous donnera la connexion la meilleure et la plus fiable.

"Avoir l'outil approprié qui est composé pour le sertissage et qui est dans les limites de l'étalonnage", déclare Gibson. "Certaines personnes vont simplement sertir quelque chose comme si elles le brisaient avec des pinces et l'appelaient bon. Il peut y avoir des fils qui traînent, et vous avez un grand espace. Si ça a l'air moche, ça échouera plus que probablement. Alors il y a ce que nous appelons "cage à oiseaux" lorsque les fils se plient ou qu'ils ne vont pas tous dans le connecteur. Il existe des normes que vous devez suivre pour le sertissage, mais c'est plus infaillible que la soudure. Nous n'utilisons la soudure que lorsque nous connectons un fil à un écran. Nous utiliserons un manchon de soudure. Et ceux-ci sont assez infaillibles, aussi. Par exemple, si nous avons un faisceau de fils blindés et que nous devons connecter ce blindage à une broche de terre sur le connecteur, nous utiliserons un manchon à souder."

La torsion concentrique est une autre astuce utilisée par les spécialistes du câblage pour augmenter la flexibilité et regrouper de nombreux fils de manière efficace et propre. "Nous le faisons tout le temps, en particulier dans les applications de course où vous enlevez et enlevez constamment les harnais", explique-t-il. "La flexibilité est très importante, et ça a l'air bien, et ça le rend beau et rond. Si vous avez un harnais qui a l'air bien, les gens vont croire que c'est un harnais de qualité, plus que s'il a l'air grumeleux. Même s'il peut fonctionnent tout de même ; s'il est meilleur, les gens lui feront davantage confiance. »

Selon la situation, vous devrez peut-être ajouter du fil de remplissage pour que la torsion concentrique se forme correctement, explique Gibson. C'est une formule qui nécessite une quantité égale de fil torsadé dans un sens et une autre quantité dans l'autre sens pour créer de la flexibilité. "Nous essayons de minimiser le remplissage, mais parfois nous devons ajouter un fil. Si vous travaillez assez dur, vous pouvez obtenir une pose parfaite à chaque fois sans remplissage. C'est une sorte de combinaison de science et d'art pour obtenir un bon modèle de pose. ."

Si, par exemple, vous avez 12 fils, tous du même diamètre, Gibson dit que c'est facile. "Vous pouvez faire trois fils, dans un sens, neuf fils dans l'autre, et c'est parfaitement rond. Mais si vous avez 45 fils et que certains sont blindés, à paire torsadée ou certains sont à paire torsadée de calibre 18 et 22; cela devient un un peu plus un art où il faut juste comprendre."

Gibson dit que même si vous n'avez pas beaucoup d'expérience en câblage, avec suffisamment d'attention aux détails, vous pouvez construire un harnais de qualité, mais cela prend plus de temps. "Il n'y a aucune raison pour que quelqu'un ne puisse pas construire son faisceau de câbles. Mais souvent, il ne dispose tout simplement pas des outils appropriés, en particulier sur un faisceau de moteur avec des connecteurs OEM. Vous aurez peut-être besoin de 20 000 $ de sertisseurs pour le faire correctement car il y a tellement de nombreux connecteurs différents. Et tout a sa propre norme."

Alors que Gibson admet que certains outils de sertissage sont assez chers pour les connecteurs OEM, les Autosports n'ont besoin que d'un seul outil de sertissage, et vous êtes prêt à partir. "Vous pouvez obtenir tous les outils dont vous avez besoin pour les sports automobiles, les DT et les DTM pour moins de 1 000 $", dit-il. "C'est le matériel OEM où il commence à devenir très coûteux d'obtenir la bonne sertisseuse. Beaucoup de gens achèteront une sertisseuse automobile bon marché chez Lowe's et essaieront de la faire fonctionner. Mais cela entraîne beaucoup de problèmes."

Bien qu'il existe des centaines de livres et des milliers d'articles sur le câblage automobile, lorsqu'il s'agit d'un environnement de course, certains des connecteurs et produits de câblage standard ne suffiront tout simplement pas. Les équipementiers construisent des harnais qui peuvent être réparables et durer quelques centaines de milliers de kilomètres. Le câblage doit également vivre dans tous les environnements et est conçu pour les cycles de production élevés, pas pour la course.

Puisqu'il n'y a pas de norme "spécifique à la course" pour le câblage du sport automobile, Gibson dit qu'ils suivent principalement les spécifications militaires ou Mil-spec avec un peu de qualité aéronautique également. Il dit que l'important pour son magasin est de respecter les normes les plus élevées dans la mesure du possible. Lors de la fabrication d'un nouveau harnais à partir de zéro, l'une des "astuces" consiste à utiliser un fil à âme solide qui peut conserver sa forme lorsque vous l'acheminez. De cette façon, vous avez une dimension plus précise que la corde, que certaines personnes utilisent à la place.

Gibson teste tous ses harnais en exécutant une tension à travers chaque connexion pour voir s'il y a des chutes de tension. L'outil qu'il utilise est cher, mais si vous ne construisez qu'un faisceau de moteur, vous pouvez tester les câbles avec un bon multimètre. Gibson vous suggère également d'investir dans une bonne paire de pinces à sertir.

"Nous utilisons des pinces à sertir Rennsteig disponibles sur crimptools.com", explique Gibson. "Si vous recherchez le numéro de pièce de la broche que vous essayez de sertir sur leur site Web, il trouvera une matrice de sertissage que vous devriez utiliser. C'est un peu cher, mais si vous faites de la production. C'est bien cela en vaut la peine."BE