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要實現(xiàn)車輛的各種功能,并對車輛行駛的安全起到良好的保護,汽車的線束具有非常重要的作用。就整個汽車的電氣系統(tǒng)來講,線束是整車電路的網(wǎng)絡主體,而線束當中的各個回路則是保證其穩(wěn)定性的基礎(chǔ),因此在對汽車的電氣回路設計過程當中,必須要對汽車的電氣回路的可靠性有著很高的要求。本文從實際出發(fā),從整車電路設計、端子以及連接器的選擇、以及線路保護等幾個方面,就如何提高汽車線束的可靠性進行分析,供業(yè)內(nèi)參考。

1.?提高整車電路設計的可靠性方法
就整個汽車的電氣系統(tǒng)來講,線束是整車電路的網(wǎng)絡主體,在車輛的線束當中,應將各個線路以并聯(lián)的形式進行連接,并以串聯(lián)的整體看待,電氣系統(tǒng)的正常工作,需要各個回路的正常工作。?

在汽車的電氣系統(tǒng)當中想要完成一項功能,通常需要多個回路的共同參與,例如,要使得倒車指示燈系統(tǒng)能夠正常的工作,就需要電源、儀表、繼電器、開關(guān)等多個系統(tǒng)的參與,只要其中一個出現(xiàn)故障,就會導致倒車指示燈的不正常功能。線束中的每個回路都影響著整個系統(tǒng)的可靠性,因此可以說,減少回路的數(shù)量是能夠降低故障幾率的。那么如果在汽車的線束設計當中減少回路,就可以使得電氣系統(tǒng)的可靠性得到加強,但與此同時我們應充分的認識到,要減少線束總成當中的回路,并不能以犧牲安全、排放或舒適等為代價,而是要做到對系統(tǒng)的合理優(yōu)化,提高其可靠性。在系統(tǒng)當中,可以利用減少連接點的方式提高系統(tǒng)的可靠性,但針對不同的情況,應有不同的應對措施,例如將信號接地線與電機接地線分開,確保信號讀取準確等。?
在汽車的各種系統(tǒng)當中,不同的功能對于可靠性的要求也是不不同的,關(guān)系到車輛行車的安全以及基本功能的,往往需要非常高的可靠性,例如安全氣囊系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)等等,而附屬功能的系統(tǒng),則對可靠性的要求較低,例如音響、空調(diào)等系統(tǒng),這些系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,并不會對車輛的正常行駛造成嚴重的影響,因此,根據(jù)車輛的不同系統(tǒng),也需有區(qū)別的去對可靠性進行要求,這樣做的原因是為了有效的降低成本,最大的提升效益。?
2.?提高端子和連接器的可靠性方法
除了電氣系統(tǒng)當中的回路之外,端子和連接器的性能直接決定了線束的整體性能,同時,端子和連接器也是線束當中非常重要的組成部分之一。由于工作環(huán)節(jié)惡劣,因此端子和連接器常常會在工作當中出現(xiàn)故障,常見的有腐蝕、老化、接觸不良等問題。在電氣系統(tǒng)的故障當中,由于端子和連接器產(chǎn)生的問題占到其中的百分之五十左右,因此其可靠性對于整車的可靠性起著決定性的作用。?

而要提高端子以及連接器的可靠性,首先就要了解端子以及連接器的故障模式,做好預防工作。一般來講,端子和連接器通常有三種主要的故障模式,其分別是接觸不良,固定脫落以及絕緣不良。在這三種故障當中,接觸不良可以利用動態(tài)接觸電阻等、電壓降、插拔力等指標進行檢測;而絕緣不良則可從絕緣體、絕緣電阻等指標來進行判斷;如若是固定脫落的問題,則可以對其耐力矩等指標進行檢測。?
因此在選擇連接器時,可從以下幾個方面考慮,選擇適合且性能穩(wěn)定的接插件,從而提高線束設計的可靠性。?
(1)根據(jù)導線數(shù)量及線徑選擇接插件的數(shù)量和類型,一方面為減少線束對接插件的數(shù)量,優(yōu)先選用復合型接插件,另一方面還應保證接插件固定、裝配的方便性。
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(2)我們知道,在一個連接器當中,端子數(shù)量越多則越會降低電氣系統(tǒng)的整體可靠性,因此應盡量選擇品質(zhì)和性能得到驗證的廠家的接插件。?
(3)應該充分的考慮到其工作條件如何。連接器的選用應考慮到其工作環(huán)境下所允許的熱量以及連接器本身的最大工作電流。如發(fā)動機艙一定要選擇耐溫等級高的插接件,除此之外,還應考慮設備的散熱條件,利用距離中心較遠的觸件來連接電源,可以使得散熱的效果更為優(yōu)越。?
(4)要防止腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生,因此在濕度大的環(huán)境下使用連接器時,應盡可能從側(cè)面水平安裝,防止水流入接插件,且采用具有防水性能的接插件。?
3. 提高線束保護設計的可靠性方法
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在車輛的整體環(huán)境當中,線束的工作可以說是最為惡劣的,它需要在具有腐蝕性的液體或者是氣體的各種存在,并常常需要經(jīng)受高溫、碰撞等情況,在這種工作環(huán)境之下,常常就會出現(xiàn)絕緣體磨損或者是導線腐蝕等現(xiàn)象,從而導致短路,而如果想要讓線束能夠進行良好的工作,也就需要做好相應的保護設計。?

從整車來講,線束應具有防護措施,在線束布置時,須遠離熱源并控制好長度與走向。每一段線束都應做好固定,以免由于車輛的震動使得線束與周邊零件干涉,而對其穩(wěn)定性帶來不良的影響,尤其是在線束過車身孔處,應采用過孔膠塞對其進行保護,防止線束被割傷或者漏水漏灰等問題發(fā)生。?
必對線束進行外包扎設計,可起到耐磨、防割、防腐蝕等作用,從而要提高線束的可靠性。線束的包扎材料有多種類型,在環(huán)境比較惡劣且周圍零件較多的高溫區(qū)域,應選擇耐溫等級高的波紋管包扎,如發(fā)動機艙的線束。駕駛艙內(nèi)的線束,環(huán)境相對較好,則可采用PVC膠帶或者絨布膠帶等進行包扎。總之,應根據(jù)具體環(huán)境采用不同的包扎材料對線束進行包裹、保護。?
4 結(jié)語
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要提高車輛線束的可靠性,可以說是一項十分復雜的工作,而想要使得整車線束的可靠性得以提升,就需要從其設計、裝配、使用等多個方面對可靠性進行嚴格的要求。設計是其第一個環(huán)節(jié),也是對提高可靠性的第一個環(huán)節(jié),因此,在設計過程中就應對可靠性進行嚴格要求,真正的提高線束的可靠性。?
在線束生產(chǎn)制造過程中,線束的大小和產(chǎn)量是決定不同類型的裝配流程的關(guān)鍵。
不論線束是何種類型,都需要有預裝工位,部分線束還包含盲堵工位。對于回路簡單的預裝,不需要制作預裝板,拿在手上進行作業(yè)即可。預裝復雜的可制作預裝板,方便作業(yè)和自檢。這就需要一份詳細的預裝作業(yè)指導書,使員工可以清楚明了地知道作業(yè)內(nèi)容,通常一份預裝指導書應體現(xiàn)出以下內(nèi)容:
①?指導書的站位
②?電線線號、顏色、線徑、孔位
③?外殼號,孔位及簡單示意圖

④?工序控制點,也就是關(guān)鍵點或注意事項(包含橡膠件、傳感器、二極管、鎖緊等)
⑤?如需包膠,應體現(xiàn)膠帶類型和長度
⑥?盲堵號及孔位
⑦?輔助工具號
指導書就是用最簡單易懂的表達方式(如可視化),使員工可以快速作業(yè),且不易出錯。員工在插端子之前要檢查一下端子刀刺和外觀,遵循“一推、二聽、三回拉”的原則,聽到“咔擦”表示端子安插到位。預裝部分外殼全部插滿要安裝鎖緊、蓋子或線扎,裝配好的外殼回拉電線,電線不應被拉出。各工位完成之后都要進行自檢。
預裝的電線和物料都比較多,種類比較復雜,其擺放位置就需要遵循一定的邏輯組織,不妨礙操作員。零件擺放要與作業(yè)指導書中的作業(yè)順序一致,從左往右,從上往下;同一站位有相同顏色線徑的導線應避免相鄰,盡可能分遠一些;每個零件都要有標識,體現(xiàn)出照片、零件號、限放量等信息;至少要有2個物料盒確保再次補給時不影響正常作業(yè),并配有空料盒撤離的位置;對于特殊電線(如鍍金或氣囊)要有特別的標識,以警示員工。最后,預裝分支完成后必須打圈放在掛線桿或傳送小車上面,方便下一站位或總裝進行下一步的操作。

總裝裝配流程從大范圍來看大致可分為固定板,經(jīng)典流水線和“H”形流水線三種,特殊的還有翻轉(zhuǎn)板。
如是回路少,操作簡單的線束(如車燈線,行李箱線等)可使用固定板,可隨訂單量增減板子數(shù)量,比較靈活方便。隨著回路數(shù)增加,當單板無法滿足產(chǎn)量和生產(chǎn)效率時(如發(fā)動機、儀表盤線等),可考慮流水線生產(chǎn),動態(tài)流水線、四工位、八工位等經(jīng)典流水線生產(chǎn)方法。但這局限于板子的高度,且在一個工位上不允許兩個操作員同時進行平行作業(yè),為解決這一問題,所以才有了“H”形流水線,這種尤其適用于回路復雜,車型種類多的線束(如車身線、內(nèi)艙等)。比較大的缺點是轉(zhuǎn)速不宜過快,員工會出現(xiàn)暈板現(xiàn)象,長時間低頭作業(yè)也比較疲勞。

預裝和總裝貫穿了整個線束的裝配,其生產(chǎn)方法和劃分定義也顯得格外重要,也彰顯了一個工藝工程師的水平,這是一條需要不斷探索和持續(xù)改進沒有盡頭的道路,希望大家都可以越走越遠。





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