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汽车线束三维布局设计的原则
时间:2021-09-09 阅读: 65

汽车线束是汽车电路的主体,没有线束就没有汽车电路。 随着人们对汽车安全性、舒适性、经济性、排放性要求的提高,汽车的电气配置和功能越来越多,连接各种电气元件的线束也越来越复杂,成为当代汽车故障频发的环节,故障的频繁发生在汽车的设计和制造中也越来越受到重视。 如何提高汽车线束的整体性能成为人们关注的焦点。 在汽车线束的整体设计中,三维布局是前提。


一、汽车线束设计流程

汽车线束设计过程详细分析如下:

1)主机厂电气工程师应提供整车电气系统的功能、电气负载及相关特殊要求、电气元件的状态和安装位置、线束与电气元件的连接形式。

2)根据电气原理图对各电气子系统和电路进行配电,包括接铁点的分布。 并绘制相应的整车电气原理图。

3)绘制三维线束布置图。

4)根据各子系统电气元件的分布情况,确定线束的布线形式和在车上的方向; 确定线束的外部保护形式和过孔的保护;并根据电气设备本身的连接器确定线束的对接端子和护套类型:绘制二维线束图。

5)根据冻结的三维线束布置图和示意图检查二维线束图; 图经确认无误后方可下发,经批准后方可试制生产。


二、线束三维布局走向设计

线束的布置和分割是根据车身钣金的具体情况,结合整车电器元件的分布情况综合考虑的。 线束的方向分段不应局限于某种形式,而是在车身钣金能够满足线束布局的前提下,从车辆电气角度考虑车辆的分布方向。

1、线束三维布局的主要原则

下面详细介绍线束三维布局走向中需要考虑的主要原则。

1)良好的装配工艺

线束的走向分段设计必须满足易于组装的前提。 尽量不要在后面装配中添加太多工序,考虑分装,如车门线、仪表盘线等:同时不要使用专用工具完成组装。

2)良好的可维护性

该点对应于第一点,不仅组装方便,而且在售后维护方面也易于拆卸,不可能因为某个电器设备的维修而把线束的某一段拆下来,而是拆掉其他多个零件, 否则会增加不必要的维修工时。

基于此,设计线束时需要考虑以下几点:

① 线束的所有接头应布置在手可触及的地方。或者干脆拆开一些零件。可以触摸插接件;

②对于只能用一只手插拔的连接器,连接器的另一端应固定在本体上;

③应采用相同位置的插接件的颜色、尺寸、内部定位等方法,防止错误安装;

④ 插接件末端的线束应预留一定长度,以方便插接件的插拔,建议开关端线束预留80~100mm,仪表、音响、空调面板等维修率高的电器元件。 后端线束预留长度,方便插拔;

⑤熔断丝盒的线束应有足够的余量,以方便熔断丝盒的拆卸。

3)回路应该尽可能短

考虑了拆装工艺后,需要考虑如何将电线回路尽量短,因为回路短有以下优点: ①电线上压降小,电器获得的电压高或者得到的信号衰减小;②会降低整车质量;  ③可降低线束成本。

4)尽量减少线束分段

这有时与装配过程相矛盾,因为有时为了安装方便,需要将原本可以是一节的线束分成两段。 这需要在线束的实际三维设计中进行权衡。 由于线束分段的增加,势必会增加线束之间的对接接头。 添加对接件时需要考虑以下几点: ①增加线束上的压降,或增加信号衰减;  ②增加电气连接的潜在不可靠点;  ③需要增加安装点或安装支架,固定对接件;  ④增加线束装配工时和材料成本。

因此,我们经常会在一些德系车上看到一条大线贯穿发动机舱、乘客舱和行李舱。 这是一种典型的较少分段的设计。

5)考虑电磁兼容和抗电磁干扰方面。

不仅从线材的选择(如使用双绞线、屏蔽线等),还从线束的布线方向。 例如,一些带有电池后行李箱的欧系车型,必须将电流传输到发动机舱电气箱和启动器,因此会有一根大直径的电线贯穿整个车辆,并始终携带着强大的电流。 这时候如果你还是按照传统的走线方式,把这根大电流线和其他信号线分在同一束里,难免会对信号线产生干扰,所以这根大电流线通常是分开布置的。 并与普通线束留出足够的距离,同时要求在钣金上做一个凹槽来固定导线,可以起到一定的电磁屏蔽作用。虽然这种处理会增加成本,但是这个成本是必须的。

2、线束布置时需要注意的其他细节

除了以上五个基本原则外,线束布局还需要注意以下细节,以保证线束布局的可靠性。

1) 在线束装配公差最大的情况下,所有布置在运动部件附近的线束都应与运动部件保持足够的距离。 该距离由运动部件的运动量决定。

2) 在线束的最大装配公差情况下,线束与相对静止的部件之间应保持至少 6mm 的间隙,除非线束已固定在该部件上。

3) 线束分支必须有足够的松弛度,使线束不会增加与其相连的设备的应力。 我们应该在线束的3D数字模型上显示这种松弛度,使3D状态更接近实际状态。

4) 为了防止塔铁片损坏主干上的任何线束,线束主干上的塔铁片到线束主干上的任何线束之间的最小间隙应在装载时保持在25mm或更大。

5)一般情况下,需要在离线束插接件120mm处加一个固定点。 目的是尽可能减少插接件中端子引起的线束振动和质量的负担。

6) 从发动机车身到车身的线束分支应尽量布置在相对开阔的地方,并留有足够的长度余量。 为防止发动机运转过程中线束磨损或拉应力损坏。

7) 布置线束时应避开燃油管路,线束上两个固定点之间的长度应小于300mm。 此外,还需要在拐角处添加固定点。


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