谈谈汽车线束布置的可靠性设计

2019年12月16日 评论 766 1316字

汽车线束连接着车载电源和各个电气设备,承担着整车电力传输和信号传递的工作。线束分布在车辆的各种复杂环境中,为了提高线束的安全可靠性,本文从机械、物化和噪声三个方面分析了线束布置的风险点以及应对设计,以提高线束布置的可靠性。

线束的可靠性指线束在规定的使用条件、规定的时间或里程内,能够无故障进行电力传输和信号传递的能力,反映的是线束的安全性、适用性和耐久性。

线束主要面临三大类风险:机械风险,物化风险和噪声风险。

1 机械风险

整车的各种环境中,线束经受的机械风险最多也最复杂。在线束布置过程中,必须确保线束和各风险点之间有足够的安全间隙。

1)锋利或粗糙表面环境中的线束布置

锋利或粗糙表面是指在线束布置区域,对于表面没有保护或仅使用PVC胶带捆扎的线束,线束必须与锋利或粗糙表面保持安全间隙。

2)线束固定点的布置

线束的固定点是指,通过卡钉、卡箍、接地环端和连接器等零件将线束固定在车身上的线束结构。线束固定点的设计,应使线束差异最小化,并且定义明晰,避免与周围其他零件的固定点干涉。确保线束的最大距离以及布置走向的正确。此外,线束的固定点之间应避免线束的张紧状态,线束过度折弯可能引起的张紧以及极端振动情况时机械位移的线束张紧[1]。

3)开放环境的线束布置

开放环境指车辆在正常使用状态下,暴露在车身外部的区域,主要有以下区域。

(1)发动机舱和发动机的下半部分。

(2)变速器附近、底盘部分以及车轮位置。

(3)前后保险杆的线束布置区域。

开放区域的线束必须经过高压喷射测试,环端需要采用密封保护,避免虹吸现象。对可能发生碎石冲击的区域,需要用波纹管保护,特别是波纹管的开口位置,应该采用波纹管夹或胶带缠绕保护,避免沙石进入波纹管。

4)承载区域的线束布置

驾驶员或乘客脚下的地板位置以及行李箱地板位置,线束可能被踩踏或者受重物的挤压。线束一般采用扁平支架保护,或者使用编织网管保护

5)运动部件区域的线束布置

运动部件包括:制动踏板、离合器踏板、加速踏板、转向柱、座椅及驻车制动总成等。线束固定点必须离运动部件,大于最小安全间隙,以避免线束与运动部件直接接触而造成的动态磨损。

2 物化风险

1)物理风险

物理风险主要指温度场风险和电磁场风险两个方面。温度场的高温热源分布在机舱内靠近发动机缸体以及排气路径区域,线束的设计按照与高温热源的距离来定义线束保护物。重要系统的接地线单独布置,避免受到其他接地线的干扰。

2)化学风险

车辆使用的燃油、机油、冷冻液和制动液等各种液体对线束都有腐蚀性,线束应与腐蚀性液体管路或加液口的安全间隙为30 mm以上。

3)噪声风险

线束的噪声主要产生在仪表线束、副仪表线束、门线束和顶棚线束,座舱线束的A/B/C柱等位置。由于车辆的振动使得线束与周边环境件发生碰撞摩擦,产生噪声。使用绒布胶带和海绵胶带等外保护物以消除各种噪声。

由于线束自身的产品特性,决定了它在车身上的形态并不完全一致,因此线束与环境件的相对位置也会有所差异。本文从机械、物化和噪声三个方面阐述了影响线束布置可靠性的因素以及应对措施,通过这些设计方式,减少线束布置设计的风险点,从而提高线束的安全可靠性。

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