談?wù)劸(xiàn)束布置的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則。
一、汽車(chē)線(xiàn)束布置設(shè)計(jì)
在線(xiàn)束布置設(shè)計(jì)中, 設(shè)計(jì)工程師要充分考慮各相關(guān)的邊界條件, 必須對(duì)車(chē)身、動(dòng)力總成、儀表板、底盤(pán)、內(nèi)飾件充分系統(tǒng)地了解,并能對(duì)相關(guān)件的設(shè)計(jì)提出相應(yīng)合理的要求。
設(shè)計(jì)工程師要考慮整車(chē)電器件的二維布置圖、整車(chē)的外形圖、整車(chē)的布置結(jié)構(gòu)(如發(fā)動(dòng)機(jī)橫置、縱置、前置、后置, 左舵還是右舵等基本情況)。了解整車(chē)電器件的功能屬性, 特殊要求(如與其它件間的位置要求、電器電子特性要求)。識(shí)別出高溫區(qū)、震動(dòng)區(qū)、強(qiáng)電磁干擾區(qū)(如點(diǎn)火線(xiàn)圈、刮水電動(dòng)機(jī)等)。
整車(chē)各個(gè)電器件位置、車(chē)身等結(jié)構(gòu)不同,其設(shè)計(jì)方式也有所不同,因此選擇合理的布置方式就顯得比較重要。在整車(chē)線(xiàn)束中,可以將線(xiàn)束分成幾部分:前艙線(xiàn)束總成、發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束總成、儀表線(xiàn)束總成、地板線(xiàn)束總成、門(mén)線(xiàn)束總成、頂棚線(xiàn)束總成、后行李廂線(xiàn)束總成、蓄電池線(xiàn)束總成。但是線(xiàn)束的劃分和整車(chē)的結(jié)構(gòu)、裝配工藝也有很大的關(guān)系,不必拘泥于以上的劃分形式。如:日系車(chē)型線(xiàn)束劃分比較細(xì),而德系車(chē)型線(xiàn)束基本是一條線(xiàn)。
根據(jù)汽車(chē)線(xiàn)束布置的劃分,有H、L、E、R 型等多種布置形式。常用布線(xiàn)方式有H型( 圖1)、E型(圖2)。在線(xiàn)束布置方案的設(shè)計(jì)階段,至少要做出2 種以上的方案來(lái)進(jìn)行分析評(píng)審,在方案形成后還要和整車(chē)總布置及車(chē)身部門(mén)討論方案的可行性,確定車(chē)身是否能夠做出線(xiàn)束需要的結(jié)構(gòu)或形式來(lái)滿(mǎn)足線(xiàn)束的要求。然后再對(duì)2種以上的方案進(jìn)行可行性分析評(píng)審,并確定主選方案和備選方案。這個(gè)階段十分重要,需要與各相關(guān)部門(mén)及工程師充分討論,明確輸入輸出信息,把以后所有可能出現(xiàn)的重大問(wèn)題解決完畢。
圖1 H型線(xiàn)束布置示意圖
圖2 E型線(xiàn)束布置示意圖
二、 汽車(chē)線(xiàn)束布置原則
1、 考慮安裝方便性及裝配工藝可行性
1) 線(xiàn)束的插接件應(yīng)布置在手可以觸及的位置,或簡(jiǎn)單拆卸一些車(chē)身件后,可以觸及插接件。對(duì)于只能用一只手插拔的插接件,另一端插接件應(yīng)固定在車(chē)身上。
2) 考慮線(xiàn)束和插接件過(guò)孔空間、過(guò)孔的密封、插接件固定,滿(mǎn)足在實(shí)際情況下穿線(xiàn)和插接操作的方便性和高效性;如儀表、音響、空調(diào)面板等維修率比較高的電器件或者開(kāi)關(guān),其后端線(xiàn)束預(yù)留到可以容易插拔的長(zhǎng)度。
3) 不在臨近位置布置型號(hào)和顏色均相同的插接件, 做好各插件的區(qū)分,避免裝配過(guò)程中出現(xiàn)誤插,損壞線(xiàn)束和用電器。
2、考慮線(xiàn)束的固定和保護(hù)
1) 根據(jù)線(xiàn)束的走向、車(chē)身的具體形狀,合理設(shè)置固定點(diǎn),在沒(méi)有支點(diǎn)的直線(xiàn)距離上兩固定點(diǎn)間距一般不大于300 mm;在鈍角拐點(diǎn)位置可布置一個(gè)固定點(diǎn);在直角拐點(diǎn)需布置2個(gè)固定點(diǎn);在線(xiàn)束中避免出現(xiàn)銳角拐點(diǎn)。
2) 按照線(xiàn)束的走向、尺寸,合理選擇固定卡扣,并標(biāo)明其位置,在固定卡扣的安裝方向上,必須有足夠的空間以方便卡扣的安裝、拆卸。
3) 在和其它線(xiàn)束、電器件連接的插接件位置,在插接件前不大于120 mm的合適位置處增加固定點(diǎn),以減少插接件內(nèi)的端子承受震動(dòng)。在主線(xiàn)束的分支處增加固定點(diǎn),固定點(diǎn)距離支點(diǎn)不大于100mm。
4) 為了保持線(xiàn)束與周邊的間隙,有些位置需要使用硬管或夾板,以保證線(xiàn)束不變形。為了保證線(xiàn)束的方向性,部分位置應(yīng)使用帶定位的卡扣。
5) 插接件較多時(shí),要充分考慮其固定的位置,必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)線(xiàn)束槽和線(xiàn)束支架,線(xiàn)束外漏與車(chē)身產(chǎn)生摩擦的部分用波紋管進(jìn)行保護(hù)。
6) 不直接和車(chē)身銳邊接觸,要增加保護(hù),避免車(chē)身銳邊損壞線(xiàn)束外部絕緣層,振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)件連接的插件要有固定,避免振動(dòng)在線(xiàn)束上的傳遞。
3、避免和周?chē)悴考缮?/h3>
1) 線(xiàn)束布置應(yīng)沿邊、沿槽(車(chē)身上設(shè)計(jì)的走線(xiàn)槽),避免線(xiàn)束直接承受壓力。與管路間隙均勻、與周?chē)悴考g隙合理;如座椅,要考慮通過(guò)線(xiàn)束的空隙是否留夠,是否與其它零部件產(chǎn)生摩擦。
2) 安裝在振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)部件上時(shí),應(yīng)視實(shí)際情況,相關(guān)聯(lián)的線(xiàn)束必須留有足夠的長(zhǎng)度。此預(yù)留長(zhǎng)度根據(jù)部件振動(dòng)幅度、運(yùn)動(dòng)件的最大運(yùn)動(dòng)行程確定。保證預(yù)留長(zhǎng)度能夠不使振動(dòng)在線(xiàn)束上傳遞、不使線(xiàn)束承受拉力。
3) 與運(yùn)動(dòng)零部件之間的間隙應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行確定, 如:刮水電動(dòng)機(jī)連桿的間隙、皮帶、風(fēng)扇、齒輪、凸輪等一般要求大于25 mm,換擋機(jī)構(gòu)在布置的時(shí)候要充分考慮與線(xiàn)束是否存在干涉。
4、避免高溫區(qū)、管路
1) 避免線(xiàn)束布置過(guò)于靠近高溫區(qū),如不能避開(kāi),則應(yīng)增加隔熱罩保護(hù)線(xiàn)束(至少在80mm以上),對(duì)于無(wú)隔熱罩的線(xiàn)束,其間距至少在160 mm以上,如排氣系統(tǒng)、EGR和增壓系統(tǒng)及其相關(guān)的閥等高溫部件。但線(xiàn)束距離排氣消聲器高溫區(qū)域至少200 mm,距離排氣歧管至少30mm。
2) 不與燃油管路、制動(dòng)管路使用相同的固定點(diǎn),不與燃油管路、制動(dòng)管路交叉或接觸。
3) 線(xiàn)束的布置還需考慮周邊的其它管路,如水管、真空管等,也不要與這些管路存在接觸干涉。
5、考慮線(xiàn)束布置的過(guò)孔
1) 設(shè)計(jì)初期就應(yīng)考慮過(guò)孔的位置及結(jié)構(gòu)形狀,同時(shí)也要考慮該位置和其它件的相對(duì)位置關(guān)系。
2) 線(xiàn)束如從駕駛室內(nèi)向室外通過(guò)鈑金孔,外部線(xiàn)束必須低于過(guò)線(xiàn)孔,避免線(xiàn)束上的液體進(jìn)入室內(nèi)。
3) 四門(mén)線(xiàn)束和座艙線(xiàn)束連接時(shí),車(chē)門(mén)上過(guò)線(xiàn)孔應(yīng)低于車(chē)身側(cè)圍上過(guò)線(xiàn)孔。
4) 必須保證線(xiàn)束上橡膠件的可靠性。線(xiàn)束過(guò)孔膠套必須安裝可靠,在正常使用情況下,膠套不能脫離安裝位置。
6、考慮防電磁干擾
1) 避開(kāi)零部件電磁干擾源,將一些信號(hào)線(xiàn)的位置布置到盡可能離干擾源、電喇叭、電機(jī)類(lèi)用電器等較遠(yuǎn)的位置。
2) 傳感器信號(hào)電源線(xiàn)應(yīng)避開(kāi)大電流零部件的電源線(xiàn),其間隔應(yīng)大于300mm,合理布置用電器,縮短信號(hào)線(xiàn)的長(zhǎng)度。
3) 一些關(guān)鍵系統(tǒng)、重要系統(tǒng)的搭鐵線(xiàn)單獨(dú)布置在一個(gè)位置,避免受到其它搭鐵線(xiàn)的干擾。
7、美觀性
1) 線(xiàn)束布置要順其自然,走向不牽強(qiáng),機(jī)艙線(xiàn)束能放到橫梁下方的,不放到上方;能放到內(nèi)側(cè)的,不放到外側(cè)。
2) 線(xiàn)束走向應(yīng)與依附件方向一致,在投影方向上, 按橫平豎直的棋盤(pán)式排列,線(xiàn)束盡量避免斜方向布置。
3) 線(xiàn)束布置要顏色協(xié)調(diào)、大小均勻,機(jī)艙線(xiàn)束建議全部采用深色插接件,發(fā)動(dòng)機(jī)上方的線(xiàn)束如果太亂, 建議開(kāi)發(fā)整體線(xiàn)束護(hù)板。
8、其它原則
1) 插接件盡量避免垂直布置,以防塵防水。插件不要布置在雨水聚集區(qū)域或汽車(chē)外部,必須布置在上述區(qū)域時(shí)要采用防護(hù)措施。采用膠塞或膠套、在插件內(nèi)添加凡士林等方法,避免插件內(nèi)進(jìn)水使端子表面氧化。
2) 考慮其安全性。在汽車(chē)碰撞時(shí),線(xiàn)束不能受到擠壓。線(xiàn)束擠壓破裂,內(nèi)部短路會(huì)瞬間引起火災(zāi),對(duì)駕乘人員造成二次傷害。
3) 線(xiàn)束布置還應(yīng)結(jié)合電氣原理,根據(jù)電氣原理的要求,合理設(shè)計(jì)線(xiàn)束走向和出線(xiàn)方向。
4) 線(xiàn)束布置還應(yīng)結(jié)合其二級(jí)供應(yīng)商,如插接件、固定件、橡膠件等廠家,通過(guò)雙方的溝通,選擇合適的設(shè)計(jì)方案。
三、結(jié)束語(yǔ)
線(xiàn)束布置涉及到車(chē)身及其附件、動(dòng)力總成、底盤(pán)、電器等眾多零件,在設(shè)計(jì)時(shí),需要將這些元素綜合考慮,在線(xiàn)束布置的前期將潛在的問(wèn)題都規(guī)避掉,從而保證線(xiàn)束后期設(shè)計(jì)制造和裝配的各種性能品質(zhì)。
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