谈谈从设计角度进行线束降本思路

2019年11月16日 评论 1,355 1680字

降本压力一直贯穿于整个汽车研发当中,这里从技术角度来谈谈汽车线束如何从设计角度进行降本。

1 线束设计平台化

在现代产品设计中,通用性与可延续性非常重要。

简单地讲就是在设计初期尽量以同一平台的成熟车型为参照, 如选用相同电器功能件、线束附件(包括扎带、橡胶件、支架)、包扎方式等等,不仅可以减少整车线束的开发周期(对公司长远发展有利),减少新项目新零件的采购周期、开模费用,从而降低成本, 一旦保持这样设计2~3个车型,成本上会有不小的体现。

但是搭建一套成熟的电气系统平台并不容易, 需要花费大量的时间,精力、物力以及后期试验推广等等, 但是对于这个行业长期发展来说是有利的, 应该建立项目平台化(包括导线规格的单一化、导线颜色选用的标准化、电器功能的标准化、线束附件的标准化、包扎方式的标准化),这样就无形中节约了设计成本、风险成本和制造成本。

2 设计过程的细化和优化

目前国内很多人在做线束设计的时候,风格很奔放、思路很单一,这种做法很不科学。

在做线束走向设计的时候, 要充分考虑线束的对接处和搭铁点的设计, 采取就近原则避免绕线。

同时在做线束设计时,通常会对导线的线径加以放大,当然这样能够提高汽车的安全性,但是如果设计的过程不细化,本来1 mm2的导线足够用, 去选择2 mm2的导线, 很显然会造成成本提高。如果将线束设计细化到单根导线的设计,充分考虑每根线的用途、线经、长度等, 设计出来的线束成本就会降低了。

3 线束设计3D模拟

在设计过程中,要从源头进行控制,实现电子装车。在数模中模拟汽车线束走向, 反复验证走向是否合理, 通过制作样件在实车上验证线束的走向、长度。这样经过几轮3D数据和实车装车验证,在设计阶段就避免了线束与钣金干涉的问题, 解决了走向分支问题, 从而有效地控制线长,避免了很多后期返工。线束设计在3D样车中进行模拟演示和优化, 大大节省了时间和精力, 也无形中节约了成本。

4 线束布置优化

前期需要充分了解该车的整车电器原理,进行合理的整车线束划分(发动机舱线束总成、发动机线束总成、仪表板线束总成等)。但是发动机舱线束的走向设计尤为重要, 关系到以后实车的卖点, 因而设计时需要综合考虑发动机的布置(横向、纵向)、整车电器原理以及后期的电器故障修理。

有一款匹配新动力总成的项目, 需同时进行线束的更换。此前该平台基础车型均为MT车型且配置较低, 而新项目包含AT动力总成车型且配置较高,且在设计之初发动机线束与发动机舱线束对接处预留孔位较少, 那么在重新设计对接时有两种方案。

1) 方案1 按照传统思路, 发动机ECU与整车线束对接全部做到发动机线束中。研究发现, 发动机线束与发动机舱线束对接处40孔插件不够用(缺少了18个孔位)。首先考虑更换多孔位连接器, 但由于布置空间狭小无法更换多孔位连接器。那么初期增加一个对接连接器, 考虑到此处为电喷系统对接, 选用一对20孔混合型进口连接器, 并试图在ECU支架上寻找固定点。

2) 方案2 对发动机ECU进行针脚定义分析后发现, 发动机ECU与整车线束对接的4个连接器中,有2个连接器(暂且称之为A和B) 所涉及功能与发动机电喷系统上传感器、执行器没直连, 那么可以考虑将A和B做到发动机舱线束中以减少对接孔位数。将这种方案实车验证后发现可行,而且降低了发动机线束的粗度, 孔位得到了充分的利用。关键在于节省了一对进口连接器和一个固定卡扣。如果按每台车节省2元的成本来算, SOP后每年量产50 000台, 仅一对连接器就可以节约100 000元的成本。合理进行线束的布置, 避免浪费, 成本得到了有效的控制。

5 合理进行线束保护设计

整车大致分为3个环境区域: ①热、潮湿区(前舱为主); ②冷、干区(室内为主); ③冷、潮湿区(尾部为主)。不同使用环境的线束设计要求不一样!

1) 热使用耐温高的导线, 波纹管如TXL, PP。

2) 冷使用耐温要求低的导线, 如TWP, PE等。

3) 潮湿使用密封塑件和带胶热缩管的压接。

4) 干燥使用非密封塑件和胶带防护的压接。

在设计中要考虑到这些区域特点, 合理选择导线、波纹管类型等, 避免浪费。

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