汽车电路线束自燃原因及整改探讨

2020年7月31日 评论 289 3339字

摘要:汽车当中存在很多电路线束,其是实现汽车各功能运作的重要关键,但在实际汽车行驶当中,电路线束经常发生自燃现象,这对于驾驶者而言具有较大的安全影响,因此有必要对汽车电路线束自燃原因进行分析,并且对此进行改善,尽可能保障驾驶者的安全。对此本文将结合现代相关理论,了解其中原因,并提出相应整改方法。

1 引言

汽车电路线束是连接汽车电子元件的重要渠道,在现代汽车制造技术发展的背景下,电路线束的数量越来越多,相应当电路线束自燃,会导致汽车某些制动功能失效,相应汽车容易失控;可能导致汽车着火,而这两种表现对于行驶中的车辆而言都具有重大安全隐患,因此必须得到改善,也说明本文分析课题具有实践意义。

2 汽车电路线束自燃原因

2.1 过载因素

在汽车行驶过程当中,电路线束会出于电力过流状态下,在这一状态下电路线束可能出现两种情况,即电力过流会使得电路线束温度持续增高,如果长时间保持在这一状态下,电路线束的温度会达到一个较高的水平,此时线束的电力过流性能会下降;如果电力过流电压过大,超过电路线束本身的电力过流性能,这两种情况均为过载现象。那么在过载条件下,首先过高的温度就会引发电路线束自燃,其次在电力过流电压较大的条件下,会引发短路问题,相应电路线束内部会出现较大的电阻,同样产生巨大温度而引发自燃[1]。

2.2 闭合回路因素

闭合回路是汽车电路线束当中常见的线路连接方式,即用电设备与导线的连接,在正常对闭合回路下,电路线束一般不会出现自燃现象,但结合实际表现来看,在一些特殊条件下,电路线束内部电流会不经过用电设备而直接进入导线,此时代表闭合回路异常,很容易引发短路等电力故障,相应引起电路线束自燃[2]。

2.3 熔断器因素

熔断器是电路线束的保护设施,在熔断器的保护下,现代汽车的电路线束过电流性能很高,在此条件下如果熔断器出现了故障现象,电路线束就失去了保护,相应容易出现一系列问题,而熔断器故障通常表现为熔断器内熔断丝的线径与导线不相符,对此在整改当中应当进行改善。此外关于熔断器的故障表现,还包括熔断器位移,即在汽车行驶时,因为动能带来的振动会对熔断器进行冲击,相应如果熔断器不够稳定,就会出现位移,造成相应的电力故障而引发自燃[3]。

3 汽车电路线束自燃整改方法

3.1 过载试验与整改

因为汽车过载现象的产生原因有很多,所以在整改当中无法一概而论,对此本文将通过选择一个常规因素作为试验基础。本文选择的过载因素为:在闭合回路电路线束连接了大量用电设备,导致线束上电流电压过大,相应出现过载现象,这种过载现象当中的电流电压要超过正常状态的1 ~6 倍,因此本文也将选择此项数据作为试验基础,使电路线束保持这一状态一段时间,确认其会引发电路线束自燃。随之本文在常规汽车系统当中,设置相应的参数,在此基础上再开展试验工作,试验的目的为:当电路线束过载,只有与其连接的用电设备会发生异常,而其他用电设备则不受影响,因此可以定位过载位置,再针对这一设备来进行整改。下文将对试验准备、方法以及结果进行分析,并提出整改方法。

3.1.1 试验准备

采用现代常规汽车产品,在经过许可的前提下,对该产品的技术文件进行了查阅,并围绕相关厂商的单元电路图、管脚定义、插接件管脚示意图、功能规范以及整车电路原理图等进行了分析,相应统计出了编制测试列表。在此基础上,本文选择了数字示波器、直流稳压源、电子负载、示波器、电流测试探头、数采设备、不同规格的熔断丝、线束及电器盒等作为研究仪器,同时依照相应方法,将设备安置连接,通过简单测试确认试验可以正常开展。

3.1.2 试验方法

首先依照上述得到的测试列表数据,以此为基础将测试对象中的负载设备拆卸,此时负载将重新计算,相应将无负载设备连接在回路上。其次针对测试对象的搭接点,采用蓄电池正极与其连接,同时在连接线路之间放置一个负载设备,并在设备内安置短接片,由此实现负载控制目的。最终通过负载设备开始增加线束负载,使其内部电子负载数值超过熔断丝上限的135%,相应对所有回路节点的温度进行检测。

3.1.3 试验结果

因为过载现象所影响的设备是熔断丝,所以本文所得到的数据将在之后熔断丝整改方法中提出,此处提出并无整改意义。

3.2 闭合回路试验与整改

闭合回路引起的电路线束自燃现象程度十分严重,很容易道中火灾,因此为了避免这一现象,本文将针对试验对象,设置了其整车电路,在此基础上开展进行台架短路试验工作。下文将对此部分试验准备、试验方法、结果以及整改方式进行分析。

3.2.1 试验准备

闭合回路试验中首先配置了上述过载试验准备的内容,对此此处不多加赘述,其次还配置了数字示波器、直流稳压源、笔记本电脑、数据采集器、各种规格的熔断丝、线束及电器盒一套以及整车线束、电器盒、蓄电池、搭接点等,再依照相应方法将其连接,通过简单测试确认其可以正常运行。

3.2.2 试验方法

闭合回路试验方法为:依照测试列表,将直流稳压电源与汽车发电机相互连接,此时形成闭合回路;将直流稳压电源与蓄电池端直接连接,形成闭合回路;采用采集设备连接两个闭合回路,再借助计算机设备做好数据收集工作,同时对测试当中的异常现象进行控制;在测试列表中的整车系统原理图、线路图等,监测其所有熔断丝的问题,以形成测试数据表;确认所有熔断丝的线径是否正确;对短路导线的规格进行确认,结合相关理论,其长度至少为10cm、宽度要超过试验对象原本导线的30%;在每次短路测试前,先对回路状态进行测试,如果存在电流则可以开始测试,否则需要先通电流,后将熔断丝移除,此时回路将会在没有熔断丝的条件下运行,通过观察可以得知回路负载问题。

3.2.3 结论以及整改方法

试验结果显示,在没有熔断丝的条件下,闭合回路的额定值过大,导致电流输出增大、回路线径宽度较小,使电流容易蓄积形成较大电阻、回路长度过长,使得电流输出增大。在试验结果基础上,针对闭合回路问题,应当通过减小额定值、增大回路线径、减小线束长度来进行整改。

3.3 熔断器影响以及整改方法

结合上述2.1 内容,可以确认熔断器的影响,因此该部分不再对熔断器进行试验,直接对熔断器影响以及整改方法进行介绍。

3.3.1 熔断器影响

熔断器影响除了之前的短路过电流表现以外,还存在位移影响,那么在熔断器位移条件下,因为电路线束没有保护会出现过电流,其原理见图1。

汽车电路线束自燃原因及整改探讨

图1 熔断器位置异常原理

针对图1(a)、(b)、(c)进行分析,图(a)中的A、B 在短路条件下,熔断器断开说明该图为正常的熔断器位置,图(b)中A 出现了短路现象,而熔断器并没有发生变化,说明其存在烧毁的可能性,但如果B出现了短路现象,则可以起到保护作用,图(c)中A、B 出现短路现象,熔断器会产生熔断效应,但是熔断时间较长,实际能效不足,会引起烧毁问题。

3.3.2 整改方法

因为现代汽车产品电路线束较多(与本文试验条件相符),所以一体型的防护手段并不能保障实际能效,因此在整改方法上,应当针对每一个用电设备都一个熔断器,且保障熔断器的独立性,如果任意用电设备出现了短路现象,熔断器可以在极短时间内切断电路,相应起到避免自燃的作用。

4 结语

本文主要对汽车电路线束自燃原因及整改进行了分析,通过分析得到结论:常见的汽车电路线束自燃原因有三种,即短路、闭合回路、熔断器异常,因此应当以这些问题为方向,提出相应对整改方法;围绕分析内容,本文进行了相关的试验工作,且在试验基础上,提出了相关的整改方法,并对方法的功能进行了介绍。

参考文献:

[1] 周坤. 试析汽车电路线束自燃原因及整改[J]. 科学技术创新,2017(34):190-191.

[2] 白树立. 汽车电路线束自燃原因分析及整改方法[J]. 汽车电器,2015(12):61-63.

[3] 王明明,章剑兵. 某轻型卡车线束插件烧蚀原因分析与改进[J]. 汽车实用技术,2014(3):92-95.

(注:本文来源于《汽车零部件》,作者:陈欢、陶华胜、雷君,奇瑞商用车(安徽)有限公司。本文仅做技术分享,不做商业用途。)

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