王玉春
(江蘇省南通中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 南通226000)
我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的騰飛,使電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)逐步加深了與汽車工業(yè)的融入,這也使大量的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在汽車工業(yè)中,特別是部分乘用車,有著很大的電子產(chǎn)品需求量,隨著電子產(chǎn)品在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用數(shù)量的不斷增多,使其對(duì)汽車線路的設(shè)計(jì)影響也變得愈發(fā)明顯,如果僅采用傳統(tǒng)的方法來對(duì)整車電路進(jìn)行設(shè)計(jì),即通過設(shè)置熔斷器與部分支線路的設(shè)計(jì)方法,勢(shì)必會(huì)影響到電能在整車中的合理分配,進(jìn)而使汽車結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)重大安全隱患,使車輛在行駛過程中頻繁發(fā)生短路問題,甚至還會(huì)因此引發(fā)汽車自燃事故,這不僅對(duì)車輛安全造成嚴(yán)重影響,同時(shí)也嚴(yán)重威脅到車內(nèi)人員的人身安全。在信息化背景下,要想實(shí)現(xiàn)對(duì)整車電路的優(yōu)化設(shè)計(jì),就必須要進(jìn)一步發(fā)揮信息化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),高度重視整車電路的設(shè)計(jì)工作,使設(shè)計(jì)人員能夠秉持著認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度來進(jìn)行整車電路設(shè)計(jì)。
(1)電源分配。在信息化背景下,汽車整車電路的設(shè)計(jì),需要確保汽車中的各種電器件能夠正常、安全的工作,而要想達(dá)到該目的,就必須要對(duì)汽車結(jié)構(gòu)中的供電系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),將安全作為汽車整車電路設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn),明確汽車結(jié)構(gòu)中最佳的電源分配設(shè)計(jì)方案。電源分配設(shè)計(jì)方案應(yīng)嚴(yán)格按照以下三個(gè)要求來進(jìn)行制定。首先,對(duì)于汽車結(jié)構(gòu)內(nèi)的安全件或重要件,必須要通過蓄電池來對(duì)其進(jìn)行直接供電。例如,在汽車結(jié)構(gòu)中,其燃油泵以及發(fā)揮關(guān)鍵作用的控制裝置,其電源都是由蓄電池進(jìn)行供電的,一般將其叫作常電或30電。其次,汽車在啟動(dòng)時(shí)方可使用的電器件,其電能都是由發(fā)電機(jī)電源提供的。例如,汽車中的安全氣囊、轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈所使用的電能都是發(fā)電機(jī)電源所供給的,一般將發(fā)電機(jī)中的電源叫作IG電或點(diǎn)火電。最后,發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),部分電器件中的負(fù)載電源需要卸掉,這些電器件往往具有較大的工作電流,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),往往不會(huì)進(jìn)行工作。例如汽車在啟動(dòng)后所使用的點(diǎn)煙器,便是由ACC電源所提供的。
(2)線路保護(hù)。在信息化背景下,汽車整車電路中往往要安裝線路保護(hù)裝置,該裝置可對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行有效保護(hù),并且還可對(duì)回路電器件進(jìn)行保護(hù),在汽車整車電路中,易熔線、熔斷器等都是非常典型的線路保護(hù)裝置。對(duì)于熔斷器這一線路保護(hù)裝置來說,其主要包括兩種類型,一種是快熔式的熔斷器,另一種則是慢熔式的熔斷器,其中,快熔式的熔斷器主要采用細(xì)錫線制成,其具有較強(qiáng)的可靠性與耐振動(dòng)性,在結(jié)構(gòu)上較為簡(jiǎn)單,便于檢測(cè),在汽車整車電路中的應(yīng)用非常廣泛。而慢熔式的熔斷器,其所采用的材料為錫合金片,通過串接的方式和負(fù)載電路進(jìn)行連接。對(duì)于易熔線來說,其作為汽車整車電路中的一種線路保護(hù)裝置,是由特殊的導(dǎo)線所制成,當(dāng)導(dǎo)線中流過極高的過載電流,并且該電流持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),易熔線能夠迅速進(jìn)行熔斷來中斷電源,進(jìn)而防止出現(xiàn)電路事故。易熔線主要包括導(dǎo)體與絕緣層兩個(gè)組成部分,其中,其絕緣層采用氯磺化聚乙稀,并且絕緣層有著較后的厚度。相比于一般的相同規(guī)格的導(dǎo)線來說,通常易熔線要更粗一些。
(3)電路回路。本文將乘用車作為實(shí)例,在設(shè)計(jì)整車電路的回路時(shí),為了確保汽車的電路安全,往往會(huì)將易故障回路和安全回路進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。安全回路通常是指轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈等,而故障回路則是指室內(nèi)燈、12V電源、收放器等,故障回路中的用電器基本不會(huì)影響汽車的安全功能,電路僅具有實(shí)用性,因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要事先對(duì)安全回路與故障回路進(jìn)行獨(dú)立分開設(shè)計(jì),之所以要這樣做,是因?yàn)橐坏踩芈放c故障回路進(jìn)行合并設(shè)計(jì),便極易引發(fā)各種問題。例如,當(dāng)室內(nèi)燈發(fā)生故障時(shí),因其與安全回路處于相同回路中,進(jìn)而造成整個(gè)電路發(fā)生故障,甚至還會(huì)造成熔斷器燒毀,當(dāng)相同回路的制動(dòng)燈發(fā)生故障時(shí),如果汽車正處于行駛過程中,勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響到汽車的正常駕駛,進(jìn)而造成交通事故。因此,在對(duì)電路回路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要確保易故障回路和安全回路能夠進(jìn)行相互獨(dú)立設(shè)計(jì),使其在使用過程中不會(huì)相互影響。
對(duì)于汽車中的重要系統(tǒng)來說,其回路必須單獨(dú)設(shè)計(jì),例如乘用車中的ABS系統(tǒng)便是其中一個(gè)重要系統(tǒng),當(dāng)汽車需要進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí),通過ABS系統(tǒng)可迅速進(jìn)行緊急制動(dòng),并避免因車輪抱死而引發(fā)交通事故。在乘用車中,以往的電路回路設(shè)計(jì)方法是將組合儀、空調(diào)等多個(gè)回路與ABS回路利用相同熔斷器來進(jìn)行電器件保護(hù),這種設(shè)計(jì)方法增加了乘用車的安全風(fēng)險(xiǎn),這是因?yàn)锳BS系統(tǒng)是防止汽車在急剎車時(shí)確保其安全的重要系統(tǒng),只有確保該系統(tǒng)的正常運(yùn)行,才能保證汽車在緊急制動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
(1)硬件選型。在設(shè)計(jì)汽車電路時(shí),需要確保電器件能夠正常使用,并且所采用的熔斷器規(guī)模要盡量減小,這樣可有效節(jié)約成本。在以往的汽車電路設(shè)計(jì)方案中,對(duì)示寬燈回路的設(shè)計(jì),其熔斷器高達(dá)15A,并且還要配置0.85的線型,這無疑是非常浪費(fèi)的。通過對(duì)電路設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,可以了解到,只需采用10A的熔斷器,并配置0.5的線型,即可滿足示寬燈回路的設(shè)計(jì)要求,從而可使成本得到有效節(jié)約。應(yīng)注意的是,節(jié)約成本并不意味著降低質(zhì)量,應(yīng)確保成本能夠控制在合理的范圍內(nèi),減少不必要的浪費(fèi)。通過經(jīng)濟(jì)性分析可知,相比于0.85的線型,采用0.5的線型可使成本節(jié)約1~2元/米,這對(duì)于汽車生產(chǎn)線來說,無疑會(huì)在成本上得到極大節(jié)約。
(2)適配器選型。在對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要確保導(dǎo)線和熔斷器具有高度的適配性,確保兩者能夠進(jìn)行合理搭配,一旦出現(xiàn)不匹配問題,不僅會(huì)使成本產(chǎn)生不必要的浪費(fèi),甚至還會(huì)因此而產(chǎn)生安全隱患。在選擇熔斷器時(shí),如果其線束過粗,而熔斷器的尺寸又較小,便會(huì)造成浪費(fèi)問題,而如果采用的熔斷器尺寸過大,則反而無法有效保護(hù)線束,當(dāng)回路中存在過大的額定電流時(shí),便極有可能會(huì)因電流過大而導(dǎo)致導(dǎo)線損壞,甚至還會(huì)造成線束燃燒,并引發(fā)安全事故。在對(duì)乘用車中的整車電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于后霧燈回路來說,以往的設(shè)計(jì)中,后霧燈為21W,而熔斷器卻僅僅為15A,如此不合理的配置,勢(shì)必會(huì)因后霧燈發(fā)生故障而造成電流過大時(shí),其電路故障難以及時(shí)被15A熔斷器所感應(yīng),從而不能進(jìn)行熔斷,并進(jìn)一步造成線束損壞,熔斷器便難以對(duì)線路進(jìn)行有效保護(hù)。因此,必須要重新選擇熔斷器的型號(hào)。
(3)電路合并。在對(duì)乘用車的整車電路進(jìn)行優(yōu)化時(shí),還可采用電路合并方法,該方法適用于負(fù)載較小而且有著較低安全等級(jí)的電路,通過電路合并,不僅可使電器回路與熔斷器得到有效節(jié)約,而且也便于診斷和維修。
總而言之,在信息化背景下,整車電路設(shè)計(jì)應(yīng)持續(xù)進(jìn)行研究與驗(yàn)證,以此篩選出最佳的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,在確保整車電路安全的基礎(chǔ)上,對(duì)線型和熔斷器進(jìn)行合理選擇,適當(dāng)采用電路合并方法,以此節(jié)約部分成本與空間,進(jìn)而保障整車電路的合理、經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)。