張愛磊
(南京依維柯汽車有限公司,江蘇 南京 211806)
汽車線束是連接車載電源與電器設(shè)備的主要線路系統(tǒng),負責(zé)整車電力輸送與信號傳遞,凸顯出整車線束布置工作的重要性。為了保證車輛的安全運行,必須科學(xué)設(shè)計整車線束系統(tǒng),提高整車線束的可靠性,在規(guī)定里程中保證電力傳輸與信號傳遞,實現(xiàn)整車線束系統(tǒng)安全性與耐久性的提升。對此,要加大整車線束布局設(shè)計的重視,在實際設(shè)計布局中,考慮各種影響因素和風(fēng)險隱患,做好整車線束的整體設(shè)計,逐一完善各個細節(jié),提高整車線束布置的綜合水平。在這樣的環(huán)境背景下,探究整車線束布局具有非常重要的現(xiàn)實意義。
在整車線束布置設(shè)計中,相關(guān)設(shè)計人員要了解相關(guān)邊界條件,掌握車身、儀表板、內(nèi)飾件、動力總成以及底盤等相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)信息,為相關(guān)件的設(shè)計提供信息依據(jù)。參考整個電器件二維布置圖、整車布置結(jié)構(gòu)以及外形圖,掌握整車電器件具體功能與特殊要求,正確識別高溫區(qū)、強電磁干擾區(qū)以及振動區(qū)等。在確定整車線束設(shè)計結(jié)構(gòu)后,要對設(shè)計方案進行分析評價,從幾個方案與備選方案中,選擇最佳的設(shè)計方案,加強各方之間的討論,明確輸入信息與輸出信息,進而提高整車線束布置設(shè)計的可行性。
1)線束分段設(shè)計 在裝配條件下,減少分段數(shù)量,結(jié)合裝配需求,對4個門、后開門、電噴線束等部分進行分段布置,根據(jù)防火墻與車身結(jié)構(gòu)來確定發(fā)動機艙線束和儀表板線束的分段情況,結(jié)合室內(nèi)頂燈和頂棚裝配方式來確定室內(nèi)燈線束和儀表板線束的分段情況,其中Airbag、ECU、TCU、IMMO等部件不應(yīng)采用分段設(shè)計。
2)整車EMC設(shè)計 針對安全相關(guān)電器要進行單獨搭鐵,傳感器和信號采集器要以共搭鐵為主,保證等勢,防止車輛運行中發(fā)生信號丟失的情況。同時,針對功率型、感性負載、阻性負載,搭鐵點要進行分開設(shè)置,防止各個部分的相互干擾。除此之外,針對大功率回路和信號線要分開布置,防止同一主干與分支并存在2組或CAN線上。
3)整車NVH設(shè)計 線束車身內(nèi)各個過孔要設(shè)置隔燥膠堵,線束和用電器之間要選擇用電對板的對接方式,線與線之間要保證可靠與固定,門線束和整車底盤線束之間的固定點距離控制在150 mm之內(nèi),合理選擇減燥膠墊卡扣,提高各個線束固定的牢靠性,常處于高頻工作中的繼電器盡量不應(yīng)設(shè)置在駕駛室內(nèi),在油箱蓋和后門對接位置可以設(shè)置泡棉。
1)安裝配置工藝 線束插接件盡量布置在隨手觸及的位置,簡單拆卸車身件或是可接觸到的插接件,針對只能用一只手插拔的插接件,可以將另一端安裝在車身位置。設(shè)計人員要注意線束與插接件之間的過孔空間、密封以及插接件固定,在滿足需求的基礎(chǔ)上,提高穿線與插接操作的有效性,包括儀表、空調(diào)面板以及音響等電器件,后端線束要預(yù)留便于插拔的長度。設(shè)計人員盡量不要在臨近位置設(shè)置型號、顏色相近的插接件,規(guī)劃插件區(qū)分,防止裝配中存在誤插情況而損壞線束與用電器。
2)線束固定與保護 結(jié)合線束走向和車身形狀來設(shè)計固定點,若沒有支點,直線上設(shè)置2個固定點間距控制在300 mm以內(nèi),鈍角拐角點位置上布置固定點,設(shè)置2個固定點,防止線束中存在銳角拐點。結(jié)合線束走向與尺寸,使用固定卡扣,注明固定位置,卡扣安裝位置上要預(yù)留一定的空間,便于卡扣的安裝與拆卸。針對線束和電器件連接位置,插接件要控制在120 mm范圍內(nèi),增設(shè)固定點,降低插接件的端子震動,為了留著線束和周邊間隙,可以在插接件安裝位置中設(shè)置硬管或夾板,防止線束變形,部分位置可以設(shè)置定位卡扣,提高線束整體方向性。在插接件數(shù)量多的情況下,要考慮插接件固定位置,設(shè)計線束槽與線束支架,并對線束外漏和車身產(chǎn)生摩擦的部分線束加以保護,設(shè)置波紋管,防止車輛運行中過于摩擦導(dǎo)致管線破損。
3)線束布置過孔 在整車線束的前期設(shè)計中,要確定過孔位置與結(jié)構(gòu)形狀,明確該位置與連接件之間的對應(yīng)關(guān)系。線束若在駕駛室從內(nèi)向外過孔,則外部線束要低于過線孔,防止線束上的液體流到室內(nèi)。在門線束與座艙線束布置設(shè)計中,車門上過線孔應(yīng)低于車身側(cè)圍上過線孔,不斷提高線束上橡膠件的可靠性,線束過孔膠套安裝可靠,在正常使用情況下,保證膠套始終在安裝位置上,提高線束位置的固定性。
1)防止零部件相互干擾 在進行整車線束布置中,要沿邊或是沿槽進行設(shè)計,防止線束受到直接壓力,和管路的間隙要保證均勻,協(xié)調(diào)線束和零部件之間的距離,合理設(shè)置線束空隙,防止和零部件間產(chǎn)生摩擦,損壞線束。同時,針對運動部件上的線束,要結(jié)合實際情況,保證關(guān)聯(lián)線束長度,結(jié)合部件振動幅度與最大運動形成進行計算線束預(yù)留長度,使得線束的預(yù)留長度可以不受承受拉力的影響。
2)規(guī)避高溫區(qū) 在整車線束布置設(shè)計中,線束要遠離高溫區(qū)。若無法避開,設(shè)置超過80 mm隔熱罩進行線束保護;若沒有隔熱罩,線束距離高溫區(qū)至少160 mm以上,包括排氣系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)以及EGR等高溫部件。線束與排氣消聲器高溫區(qū)之間的距離要超過200 mm。盡量不和燃油管路、制動管路選擇同一固定點,避免接觸油管路,考慮到其他管路,包括水管和真空管,防止相互干涉。
3)預(yù)防電磁干擾 在整車線束布置設(shè)計中,要避免零部件電磁干擾,信號線要遠離干擾源,傳感器信號源避免大電流零部件的電源線,距離超過300 mm ??茖W(xué)規(guī)劃用電器,縮短信號線長度,針對關(guān)鍵系統(tǒng)搭鐵線要進行單獨布置,防止受到干擾。
綜上所述,在整車線束布置設(shè)計的過程中,要根據(jù)商用車的實際情況,規(guī)劃布置方案,加強安裝配置工藝、線束固定與保護、線束布置過孔等方面的工作,提高整車線束布置的科學(xué)性。