线束防火设计浅谈

2020年2月27日 评论 1,031 1185字

近几年来汽车起火事故频繁出现,比如2019年新能源汽车起火新闻频繁出现在各大新闻中,不但对人身及财产造成损失,更是对汽车制造商品牌的严重损害。据统计,约70%的起火问题与线束有关,所以有必要熟悉下线束防火设计。

线束防火设计浅谈

起火原理

起火需要三个条件,热源、助燃物、空气,三者缺一不可。

其中空气这个要素在汽车行业内基本难以控制,所以着重考虑的是对高温热源、助燃物这两个要素的控制。

高温热源除了涡轮增压器、排气歧管、消音器等,也包括导线短路导致的异常发热。

助燃物主要是柴油、汽油、机油、润滑油等油脂类物质。大家要正确的理解助燃物这个概念,一般排气管表面温度可以达到800°以上,导线短路可以产生1100°以上的高温足以融化铜丝,已经达到了大部分物质的燃点,所以区别仅是燃烧速度快慢而已。

线束防火设计原则

原则要牢记于心:

1、预防为主,从源头避免着火;

2、尽可能降低着火速度;

3、不能出现人身伤亡事件。

下面针对上面几点简要介绍下:

1、预防为主,是考虑从线束设计上消除起火隐患。

2、降低着火速度主要是阻燃材料的应用。

3、涉及安全逃生类的装置在任何时候均能够正常开启,比如车门、天窗等,避免出现起火后人员无法逃生的情况。

线束防火设计

线束防火设计主要是两点,一是线束布置设计,二是线径与保险匹配设计。

1、线束布置设计:

线束要避开高温热源150mm以上,同时高温热源需要增加隔热铝瓦。

线束布置要避开锐边、运动部件,防止线束磨损短路。

线束避免从油管下方经过,防止漏油后滴落在线束上。

2、导线与保险匹配设计

这个课题基本是玄学,目前更多的是各制造商实践经验的积累。

这里多说两句,为什么日标线绝缘层耐温最高才120°,而且日系厂家普遍推行精益生产,导线直径规格偏小,但是日系车着火事故反而不多呢。个人认为主要有两点,一是日系厂家的零部件供应商比较单一,基本是日资企业,加上日本质量文化盛行,产品的一致性非常高。二是日系厂家产品验证做的非常好,有完整的设计验证流程。

言归正传,所谓导线与保险匹配简单说就是导线发烟特性曲线要低于保险熔断特性曲线

举个例子,通过查询住友AVSSX125f导线发烟特性,在30A电流下,绝缘层100s就会发烟起火,这里需要着重解释下,住友的发烟特性是单根导线位于自由通风的环境下测得的。现在有MINI25A和20A保险,究竟该选择哪一个呢?答案是20A保险,原因是MINI保险在额定负载135%情况最长熔断时间为600s,20A保险和25A保险对应的就是27A和33A,显然后者已经无法起到保护导线的作用。

结论

个人认为线束防火设计重点在于线束布置,其次才是保险的匹配设计。有一点要说明下,不要将希望寄托在保险上,大规格的慢融保险只有在线束大面积短路情况下才能起到作用,而实际情况往往是线束局部短路发热起火。

以上就是个人的一点浅见,希望能给大家带来一点启发。

来源:线束世界,作者:韩涛

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