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La conception de connecteurs électriques par Bosch
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La conception de connecteurs électriques par Bosch

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Ils peuvent généralement être petits et sans prétention, mais aucune voiture ne peut fonctionner sans eux. Les connecteurs transportent l’électricité et les signaux électriques aux composants du véhicule tels que l’airbag, le système d’antiblocage des roues, ou les calculateurs. Une seule voiture premium peut contenir jusqu’à 4000 de ces connecteurs; dans une voiture compacte, c’est un peu moins de la moitié. Il y a jusqu’à 20 de ces connecteurs dans chaque siège avec chauffage et réglage électrique, et ce nombre est en augmentation. Aujourd’hui, les ventes mondiales de connecteurs pour voitures représentent environ sept milliards d’euros. Ce chiffre augmentera au cours des trois prochaines années de plus de 50 pour cent pour atteindre environ 11 millions d’euros.

Les exigences imposées à ces pièces sont élevée s: même après des centaines de milliers de kilomètres et une utilisation intensive, ils doivent fonctionner exactement comme ils l’ont fait dès le premier jour.

Beaucoup de conducteurs ne réalisent pas l’importance des connecteurs jusqu’au moment où l’air conditionné, le système de navigation, ou l’un des capteurs ou actionneurs cesse de fonctionner. Les statistiques mondiales de pannes montrent que les pannes automobiles sont souvent causées par des problèmes de connecteurs défectueux.

Bosch a quelques 40 ingénieurs travaillant au développement de nouveaux connecteurs. L’un d’eux est Andreas Vogt, l’un des 14 membres du centre international de compétence pour les connecteurs. « Nous veillons à ce que les connecteurs d’autres fabricants fonctionnent de façon transparente avec nos produits, » dit Vogt.

Connecteurs allant de plusieurs milliampères à des hautes tensions

Dans le bureau de Vogt à Schwieberdingen, près de Stuttgart, le monde des connecteurs est réuni dans un espace restreint. L’ensemble du centre de compétence est rempli de dizaines de caisses, remplies de produits à partir d’un large éventail de fabricants. Ces connecteurs ne ressemblent en rien à ceux que nous connaissons à la maison. Certains des modèles sur le bureau de Vogt comportent jusqu’à 300 broches extrêmement fines. Certains connecteurs mesurent juste un millimètre de large et sont conçus pour supporter des courants de quelques milliampères. Les choses sont différentes avec les connecteurs pour véhicules hybrides ou électriques, qui peuvent peser plusieurs kilos et faire face à des courants de l’ordre de 500 ampères.

Palette de connecteurs Bosch

Les connecteurs pour les constructeurs automobiles Américains doivent répondre à des exigences légèrement différentes que ceux pour les entreprises Asiatiques, et les connecteurs Européens sont encore différentes. Mais quel que soit le marché, tous les connecteurs doivent être capables de résister à des impacts violents avec le bord d’un trottoir, les vibrations causées par les routes bosselées, ou encore une forte accélération. La protection contre la pénétration de l’humidité est aussi une nécessité, puisque les contacts corrodés peuvent causer le dysfonctionnement de l’électronique. Enfin, tous les connecteurs de voitures particulières doivent encore être pleinement fonctionnels même après 15 ans d’utilisation ou un minimum de 240000 km. La limite pour les véhicules industriels est encore plus élevée à 1,5 millions de kilomètres.

L’importance du bruit des connecteurs

Comme la technologie progresse, ainsi que les exigences placées sur les connecteurs – ils doivent être plus petits et plus complexe. Un autre facteur est la difficulté de combiner le métal avec le plastique. Mais ceux dont le travail est de réfléchir à la conception des connecteurs doivent aller au-delà de l’aspect technique et examiner leurs ergonomie : un connecteur peut être branché et débranché rapidement et de façon fiable des centaines de fois. « Le bruit que fait un connecteur lorsqu’on le branche est une considération importante pour certains constructeurs, » rapporte Vogt. « Le son d’un connecteur bien branché est une bonne façon d’informer les ouvriers sur la ligne de production qu’ils l’ont mis en place correctement. Même s’ils ne peuvent pas le voir lorsqu’ils l’installent. »

Et plus un connecteur a de broches, plus la force qu’il faut pour le brancher est importante. « La force musculaire pure ne peut tout simplement pas le faire », dit Vogt, alors qu’il essaie – et échoue – de brancher un connecteur qui mesure quatre centimètres par cinq. La seule façon de le brancher est en utilisant un bras de levier approprié. Ce levier peut avoir un couple de 70 Nm – plus que suffisant pour fermer de façon étanche un connecteur. Avec un simple clic, le connecteur est en place à l’intérieur du véhicule et prêt à transporter le courant et les données sur des centaines de milliers de kilomètres.

Source : Bosch
L’avis de Romain :
Les connecteurs sont obligatoires dans les voitures d’aujourd’hui comme mentionné dans cette brève. Cependant, je sais que certains fabricants automobile et fournisseurs travaillent sur la transmission de données des capteurs vers les calculateurs via Wi-Fi. Cela pourrait limiter le nombre croissant de connecteurs dans une voiture et le coût et le poids induits. Pensez-vous que la  transmission de données et de puissance électrique par Wi-Fi est faisable et peut être mise en œuvre dans un secteur aussi conservateur et industriel que celui de l’automobile ?

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