汽车线束的设计的可靠性分析探讨

2019年8月21日07:50:10 评论 136

就整个汽车的电气系统来讲,线束是整车电路的网络主体,而线束当中的各个回路则是保证其稳定性的基础,因此在对汽车的电气回路设计过程当中,必须要对汽车的电气回路的可靠性有着很高的要求。

本文从实际出发,从整车电路设计、端子以及连接器的选择、以及线路保护等几个方面,就如何提高汽车线束的可靠性进行分析,供业内参考。

1 提高整车电路设计的可靠性方法

就整个汽车的电气系统来讲,线束是整车电路的网络主体,在车辆的线束当中,应将各个线路以并联的形式进行连接,并以串联的整体看待,电气系统的正常工作,需要各个回路的正常工作。

在汽车的电气系统当中想要完成一项功能,通常需要多个回路的共同参与,例如,要使得倒车指示灯系统能够正常的工作,就需要电源、仪表、继电器、开关等多个系统的参与,只要其中一个出现故障,就会导致倒车指示灯的不正常功能。

线束中的每个回路都影响着整个系统的可靠性,因此可以说,减少回路的数量是能够降低故障几率的

那么如果在汽车的线束设计当中减少回路,就可以使得电气系统的可靠性得到加强,但与此同时我们应充分的认识到,要减少线束总成当中的回路,并不能以牺牲安全、排放或舒适等为代价,而是要做到对系统的合理优化,提高其可靠性。

在系统当中,可以利用减少连接点的方式提高系统的可靠性,但针对不同的情况,应有不同的应对措施,例如将信号接地线与电机接地线分开,确保信号读取准确等。

在汽车的各种系统当中,不同的功能对于可靠性的要求也是不不同的,关系到车辆行车的安全以及基本功能的,往往需要非常高的可靠性,例如安全气囊系统、ABS系统等等。

而附属功能的系统,则对可靠性的要求较低,例如音响、空调等系统,这些系统一旦出现故障,并不会对车辆的正常行驶造成严重的影响,因此,根据车辆的不同系统,也需有区别的去对可靠性进行要求,这样做的原因是为了有效的降低成本,最大的提升效益。

2 提高端子和连接器的可靠性方法

除了减少电气系统当中的回路之外,端子和连接器的性能直接决定了线束的整体性能,同时,端子和连接器也是线束当中非常重要的组成部分之一。

由于工作环节恶劣,因此端子和连接器常常会在工作当中出现故障,常见的有腐蚀、老化、接触不良等问题。在电气系统的故障当中,由于端子和连接器产生的问题占到其中的百分之五十左右,因此其可靠性对于整车的可靠性起着决定性的作用。

汽车线束的设计的可靠性分析探讨

而要提高端子以及连接器的可靠性,首先就要了解端子以及连接器的故障模式,做好预防工作。

一般来讲,端子和连接器通常有三种主要的故障模式,其分别是接触不良,固定脱落以及绝缘不良。在这三种故障当中,接触不良可以利用动态接触电阻等、电压降、插拔力等指标进行检测;而绝缘不良则可从绝缘体、绝缘电阻等指标来进行判断;如若是固定脱落的问题,则可以对其耐力矩等指标进行检测。

因此在选择连接器时,可从以下几个方面考虑,选择适合且性能稳定的接插件,从而提高线束设计的可靠性。 

(1)根据导线数量及线径选择接插件的数量和类型,一方面为减少线束对接插件的数量,优先选用复合型接插件,另一方面还应保证接插件固定、装配的方便性。

(2)我们知道,在一个连接器当中,端子数量越多则越会降低电气系统的整体可靠性,因此应尽量选择品质和性能得到验证的厂家的接插件。

(3)应该充分的考虑到其工作条件如何。连接器的选用应考虑到其工作环境下所允许的热量以及连接器本身的最大工作电流。如发动机舱一定要选择耐温等级高的插接件,除此之外,还应考虑设备的散热条件,利用距离中心较远的触件来连接电源,可以使得散热的效果更为优越。

(4)要防止腐蚀的现象发生,因此在湿度大的环境下使用连接器时,应尽可能从侧面水平安装,防止水流入接插件,且采用具有防水性能的接插件。

3 提高线束保护设计的可靠性方法

在车辆的整体环境当中,线束的工作可以说是最为恶劣的,它需要在具有腐蚀性的液体或者是气体的各种存在,并常常需要经受高温、碰撞等情况,在这种工作环境之下,常常就会出现绝缘体磨损或者是导线腐蚀等现象,从而导致短路,而如果想要让线束能够进行良好的工作,也就需要做好相应的保护设计。

从整车来讲,线束应具有防护措施:

1)在线束布置时,须远离热源并控制好长度与走向。每一段线束都应做好固定,以免由于车辆的震动使得线束与周边零件干涉,而对其稳定性带来不良的影响.

2)在线束过车身孔处,应采用过孔胶塞对其进行保护,防止线束被割伤或者漏水漏灰等问题发生。

3)对线束进行外包扎设计,可起到耐磨、防割、防腐蚀等作用,从而要提高线束的可靠性。

线束的包扎材料有多种类型,在环境比较恶劣且周围零件较多的高温区域,应选择耐温等级高的波纹管包扎,如发动机舱的线束。驾驶舱内的线束,环境相对较好,则可采用PVC胶带或者绒布胶带等进行包扎。总之,应根据具体环境采用不同的包扎材料对线束进行包裹、保护。

4 结语

要提高车辆线束的可靠性,可以说是一项十分复杂的工作,而想要使得整车线束的可靠性得以提升,就需要从其设计、装配、使用等多个方面对可靠性进行严格的要求。设计是其第一个环节,也是对提高可靠性的第一个环节,因此,在设计过程中就应对可靠性进行严格要求,真正的提高线束的可靠性。
(来源:网络)

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