汽車線束是汽車電路的主體,沒有線束就沒有汽車電路。 隨著人們對(duì)汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性、排放性要求的提高,汽車的電氣配置和功能越來(lái)越多,連接各種電氣元件的線束也越來(lái)越復(fù)雜,成為當(dāng)代汽車故障頻發(fā)的環(huán)節(jié),故障的頻繁發(fā)生在汽車的設(shè)計(jì)和制造中也越來(lái)越受到重視。 如何提高汽車線束的整體性能成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。 在汽車線束的整體設(shè)計(jì)中,三維布局是前提。
一、汽車線束設(shè)計(jì)流程
汽車線束設(shè)計(jì)過程詳細(xì)分析如下:
1)主機(jī)廠電氣工程師應(yīng)提供整車電氣系統(tǒng)的功能、電氣負(fù)載及相關(guān)特殊要求、電氣元件的狀態(tài)和安裝位置、線束與電氣元件的連接形式。
2)根據(jù)電氣原理圖對(duì)各電氣子系統(tǒng)和電路進(jìn)行配電,包括接鐵點(diǎn)的分布。 并繪制相應(yīng)的整車電氣原理圖。
3)繪制三維線束布置圖。
4)根據(jù)各子系統(tǒng)電氣元件的分布情況,確定線束的布線形式和在車上的方向; 確定線束的外部保護(hù)形式和過孔的保護(hù);并根據(jù)電氣設(shè)備本身的連接器確定線束的對(duì)接端子和護(hù)套類型:繪制二維線束圖。
5)根據(jù)凍結(jié)的三維線束布置圖和示意圖檢查二維線束圖; 圖經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后方可下發(fā),經(jīng)批準(zhǔn)后方可試制生產(chǎn)。
二、線束三維布局走向設(shè)計(jì)
線束的布置和分割是根據(jù)車身鈑金的具體情況,結(jié)合整車電器元件的分布情況綜合考慮的。 線束的方向分段不應(yīng)局限于某種形式,而是在車身鈑金能夠滿足線束布局的前提下,從車輛電氣角度考慮車輛的分布方向。
1、線束三維布局的主要原則
[敏感詞]詳細(xì)介紹線束三維布局走向中需要考慮的主要原則。
1)良好的裝配工藝
線束的走向分段設(shè)計(jì)必須滿足易于組裝的前提。 盡量不要在后面裝配中添加太多工序,考慮分裝,如車門線、儀表盤線等:同時(shí)不要使用專用工具完成組裝。
2)良好的可維護(hù)性
該點(diǎn)對(duì)應(yīng)于第一點(diǎn),不僅組裝方便,而且在售后維護(hù)方面也易于拆卸,不可能因?yàn)槟硞€(gè)電器設(shè)備的維修而把線束的某一段拆下來(lái),而是拆掉其他多個(gè)零件, 否則會(huì)增加不必要的維修工時(shí)。
基于此,設(shè)計(jì)線束時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn):
① 線束的所有接頭應(yīng)布置在手可觸及的地方?;蛘吒纱嗖痖_一些零件。可以觸摸插接件;
②對(duì)于只能用一只手插拔的連接器,連接器的另一端應(yīng)固定在本體上;
③應(yīng)采用相同位置的插接件的顏色、尺寸、內(nèi)部定位等方法,防止錯(cuò)誤安裝;
④ 插接件末端的線束應(yīng)預(yù)留一定長(zhǎng)度,以方便插接件的插拔,建議開關(guān)端線束預(yù)留80~100mm,儀表、音響、空調(diào)面板等維修率高的電器元件。 后端線束預(yù)留長(zhǎng)度,方便插拔;
⑤熔斷絲盒的線束應(yīng)有足夠的余量,以方便熔斷絲盒的拆卸。
3)回路應(yīng)該盡可能短
考慮了拆裝工藝后,需要考慮如何將電線回路盡量短,因?yàn)榛芈范逃幸韵聝?yōu)點(diǎn): ①電線上壓降小,電器獲得的電壓高或者得到的信號(hào)衰減??;②會(huì)降低整車質(zhì)量; ③可降低線束成本。
4)盡量減少線束分段
這有時(shí)與裝配過程相矛盾,因?yàn)橛袝r(shí)為了安裝方便,需要將原本可以是一節(jié)的線束分成兩段。 這需要在線束的實(shí)際三維設(shè)計(jì)中進(jìn)行權(quán)衡。 由于線束分段的增加,勢(shì)必會(huì)增加線束之間的對(duì)接接頭。 添加對(duì)接件時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn): ①增加線束上的壓降,或增加信號(hào)衰減; ②增加電氣連接的潛在不可靠點(diǎn); ③需要增加安裝點(diǎn)或安裝支架,固定對(duì)接件; ④增加線束裝配工時(shí)和材料成本。
因此,我們經(jīng)常會(huì)在一些德系車上看到一條大線貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)艙、乘客艙和行李艙。 這是一種典型的較少分段的設(shè)計(jì)。
5)考慮電磁兼容和抗電磁干擾方面。
不僅從線材的選擇(如使用雙絞線、屏蔽線等),還從線束的布線方向。 例如,一些帶有電池后行李箱的歐系車型,必須將電流傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)艙電氣箱和啟動(dòng)器,因此會(huì)有一根大直徑的電線貫穿整個(gè)車輛,并始終攜帶著強(qiáng)大的電流。 這時(shí)候如果你還是按照傳統(tǒng)的走線方式,把這根大電流線和其他信號(hào)線分在同一束里,難免會(huì)對(duì)信號(hào)線產(chǎn)生干擾,所以這根大電流線通常是分開布置的。 并與普通線束留出足夠的距離,同時(shí)要求在鈑金上做一個(gè)凹槽來(lái)固定導(dǎo)線,可以起到一定的電磁屏蔽作用。雖然這種處理會(huì)增加成本,但是這個(gè)成本是必須的。
2、線束布置時(shí)需要注意的其他細(xì)節(jié)
除了以上五個(gè)基本原則外,線束布局還需要注意以下細(xì)節(jié),以保證線束布局的可靠性。
1) 在線束裝配公差最大的情況下,所有布置在運(yùn)動(dòng)部件附近的線束都應(yīng)與運(yùn)動(dòng)部件保持足夠的距離。 該距離由運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)量決定。
2) 在線束的最大裝配公差情況下,線束與相對(duì)靜止的部件之間應(yīng)保持至少 6mm 的間隙,除非線束已固定在該部件上。
3) 線束分支必須有足夠的松弛度,使線束不會(huì)增加與其相連的設(shè)備的應(yīng)力。 我們應(yīng)該在線束的3D數(shù)字模型上顯示這種松弛度,使3D狀態(tài)更接近實(shí)際狀態(tài)。
4) 為了防止塔鐵片損壞主干上的任何線束,線束主干上的塔鐵片到線束主干上的任何線束之間的最小間隙應(yīng)在裝載時(shí)保持在25mm或更大。
5)一般情況下,需要在離線束插接件120mm處加一個(gè)固定點(diǎn)。 目的是盡可能減少插接件中端子引起的線束振動(dòng)和質(zhì)量的負(fù)擔(dān)。
6) 從發(fā)動(dòng)機(jī)車身到車身的線束分支應(yīng)盡量布置在相對(duì)開闊的地方,并留有足夠的長(zhǎng)度余量。 為防止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中線束磨損或拉應(yīng)力損壞。
7) 布置線束時(shí)應(yīng)避開燃油管路,線束上兩個(gè)固定點(diǎn)之間的長(zhǎng)度應(yīng)小于300mm。 此外,還需要在拐角處添加固定點(diǎn)。