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備的主要線路系統,負責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,必須科學設計整車線束系統,提高整車線束的可靠性,在規定里程中保證電力傳輸與信號傳遞,實現整車線束系統安全性與耐久性的提升。對此,要加大整車線束布局設計的重視,在實際設計布局中,考慮各種影響因素和風險隱患,做好整車線束的整體設計,逐一完善各個細節,提高整車線束布置的綜合水平。在這樣的環境背景下,探究整車線束布局具有非常重要的現實意義。
在整車線束布置設計中,相關設計人員要了解相關邊界條件,掌握車身、儀表板、內飾件、動力總成以及底盤等相關系統參數信息,為相關件的設計提供信息依據。參考整個電器件二維布置圖、整車布置結構以及外形圖,掌握整車電器件具體功能與特殊要求,正確識別高溫區、強電磁干擾區以及振動區等。在確定整車線束設計結構后,要對設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計的可行性。
1)線束分段設計 在裝配條件下,減少分段數量,結合裝配需求,對4個門、后開門、電噴線束等部分進行分段布置,根據防火墻與車身結構來確定發動機艙線束和儀表板線束的分段情況,結合室內頂燈和頂棚裝配方式來確定室內燈線束和儀表板線束的分段情況,其中Airbag、ECU、TCU、IMMO等部件不應采用分段設計。
2)整車EMC設計 針對安全相關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設計 線束車身內各個過孔要設置隔燥膠堵,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,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設置在駕駛室內,在油箱蓋和后門對接位置可以設置泡棉。
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,在滿足需求的基礎上,提高穿線與插接操作的有效性,包括儀表、空調面板以及音響等電器件,后端線束要預留便于插拔的長度。設計人員盡量不要在臨近位置設置型號、顏色相近的插接件,規劃插件區分,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 結合線束走向和車身形狀來設計固定點,若沒有支點,直線上設置2個固定點間距控制在300 mm以內,鈍角拐角點位置上布置固定點,設置2個固定點,防止線束中存在銳角拐點。結合線束走向與尺寸,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,增設固定點,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置硬管或夾板,防止線束變形,部分位置可以設置定位卡扣,提高線束整體方向性。在插接件數量多的情況下,要考慮插接件固定位置,設計線束槽與線束支架,并對線束外漏和車身產生摩擦的部分線束加以保護,設置波紋管,防止車輛運行中過于摩擦導致管線破損。
3)線束布置過孔 在整車線束的前期設計中,要確定過孔位置與結構形狀,明確該位置與連接件之間的對應關系。線束若在駕駛室從內向外過孔,則外部線束要低于過線孔,防止線束上的液體流到室內。在門線束與座艙線束布置設計中,車門上過線孔應低于車身側圍上過線孔,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計,防止線束受到直接壓力,和管路的間隙要保證均勻,協調線束和零部件之間的距離,合理設置線束空隙,防止和零部件間產生摩擦,損壞線束。同時,針對運動部件上的線束,要結合實際情況,保證關聯線束長度,結合部件振動幅度與最大運動形成進行計算線束預留長度,使得線束的預留長度可以不受承受拉力的影響。
2)規避高溫區 在整車線束布置設計中,線束要遠離高溫區。若無法避開,設置超過80 mm隔熱罩進行線束保護;若沒有隔熱罩,線束距離高溫區至少160 mm以上,包括排氣系統、增壓系統以及EGR等高溫部件。線束與排氣消聲器高溫區之間的距離要超過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)預防電磁干擾 在整車線束布置設計中,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 。科學規劃用電器,縮短信號線長度,針對關鍵系統搭鐵線要進行單獨布置,防止受到干擾。
綜上所述,在整車線束布置設計的過程中,要根據商用車的實際情況,規劃布置方案,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性。