搭铁分配设计原则 Design Principles for Overlap Distribution
1.搭铁种类介绍
整车地 :顾名思义就是整车电路的地,它是由蓄电池负极直接接到车身,使整个车身与蓄电池负极相连,所有的搭铁点都是通过车身搭铁,因此汽车电路中的接地又被称之为 搭铁 。
功率地 :主要是指大功率用电设备的搭铁,这些用电器的电流一般较大,会对其他弱电流或信号线产生干扰。
例如:发动机冷却风扇、刮水电动机、玻璃升降电动机、空调鼓风机、座椅调节电动机、天窗电动机、门锁电动机等。
信号地 :一般指有信号传输的电器设备的搭铁,传输信号有模拟信号、数字信号等,信号一般比较敏感,容易被干扰。
屏蔽层搭铁 :对于娱乐系统天线及高电压工作用电器,由于其工作过程中对周围电磁场影响较大,必须采用单芯屏蔽线,以达到保证接收信号准确,且对周围线束电磁场影响最小作用。
①单芯屏蔽线屏蔽层,直接通过搭铁点接到整车地。
②如发动机点火线圈供电回路,工作过程会产生上万伏高电压,对周围信号线干扰极大,甚至会导致整车EMC不通过,需采用单芯屏蔽线、屏蔽层接车身搭铁。
2.搭铁原则
总体来说,搭铁点分配有3个原则。
(1) 强弱电分开搭铁 原则,如电动机类产品属于大电流用电器,要与信号线及控制回路等小电流搭铁分开。
(2) 安全件单独搭铁 原则。
①如安全气囊模块、ABS、ECM 等对整车性能及安全影响大的模块,要采用单独搭铁。
②针对前照灯搭铁,考虑一个搭铁失效后,另一个可以继续使用,必须将左右前照灯分开搭铁。
(3) 就近搭铁 原则,考虑到经济性、压降小及最小干扰,搭铁点尽量靠近模块端。
这样搭铁线短,导线成本低,线束回路压降小,被干扰的可能性也随之降低,特别是针对弱电信号搭铁,以保证信号的真实传递。
除以上3个基本原则外,根据模块特性还有以下几点情况:
(2)所有 搭铁点 都要避免喷漆/污染,避免搭铁低于涉水高度。 (3)蓄电池负极线、发动机搭铁线等因 导线截面较大 ,因此一定要控制好线长和走向,减小电压降。 (4)为增加安全性,发动机、车身一般要单独连到 蓄电池负极 搭铁,同时压接端子大于 10mm2端子要求镀锡点焊。
搭铁形式 Hitch Type (1) 车身搭铁形式 。 目前主流车型搭铁的形式主要有 2种。
①车身焊接螺母,使用带排屑功能螺栓紧固线束搭铁端子。②车身焊接搭铁螺栓,用螺母紧固线束搭铁端子。
车身焊接螺母 多用于日韩系车,工艺比较复杂,装配时需要两手配合,对搭铁螺栓要求也较高,要求螺牙有一定的自攻功能,在紧固搭铁端子时能够将焊接螺母的油漆及氧化层刮掉,实现良好的搭铁性能。
采用这种形式的搭铁,一般会对车身焊接螺母进行保护,即在车身电泳前增加工艺螺钉预装配在上面,电泳后,将工艺螺栓取出,确保搭铁点无油漆以保证搭铁性能良好。这种形式装配好后比较美观。
车身焊接螺栓 多用于欧美系车,装配工艺较简单,焊接螺栓在进入电泳前使用工艺螺母紧固,装配搭铁端子时再将螺母松掉。
①这种设计的 好处 是可以很好地保护搭铁螺栓,搭铁螺栓不会被电泳漆覆盖 ,可以确保搭铁性能良好。
② 但 这种形式由于是焊接螺栓,车身会突出一个零件,不美观,因此在位置的选择上要易于安装,同时又要兼顾美观,在不容易发现的地方设置较好。
(2) 线束搭铁端子形式 。线束搭铁端子选型主要根据以下几个信息:载流量、搭铁螺钉或螺母尺寸、布置位置、是否需要防转等。
下面介绍几种主流的搭铁端子及使用情况。
①蓄电池负极及发动机搭铁等大电流一般会选择大端子,适合大于 10mm2线径,线束压接部位常采用镀锡点焊,使用带胶热缩管。
②一般搭铁端子,一般是组合型为了防止安装时线束搭铁端子跟转,选取一个搭铁片带防转机构。
③同一搭铁点如有多个搭铁回路,可通过以下 3 种形式将搭铁回路拼接,可减少搭铁点数量。
形式1 同一搭铁点所有搭铁回路通过连接钉合并为一根搭铁回路,仅压接一个搭铁端子,多使用在日韩系车。
优点 :成本低 缺点 :工艺复杂,且回路中小电流回路压降大,可能产生相互干扰
形式2 同一搭铁点所有搭铁回路单独压接搭铁片,通过搭铁片组合搭铁,多使用在欧系车。
优点 :工艺简单,性能可靠 缺点 :成本高
形式3 同一搭铁点将搭铁回路按电流大小区分后,可将小电流搭铁回路合并压接到同一个搭铁片上,再组合搭铁,多使用在美系车。
特点 :工艺复杂程度适中,成本适中
整车搭铁现状 The Whole Vehicle Hitch Status 在整车线束中,一般发动机舱搭铁点最多,仪表板支架上尽量不要选取搭铁点,因为支架与车身是靠螺栓连接,接触电阻可能会过大,影响搭铁性能。搭铁线约占整车线束所有导线的15%~20%。根据功能的差异,整车搭铁点约在18~20 个比较合适,基本上可以涵盖整个电路设计的需要。
整车发动机搭铁设计举例 Engine Hitch Design 由于发动机上的电器件(发电机、起动机等众多用电器件)的负极直接与发动机缸体刚性对接,发动机缸体通过搭铁电缆搭铁形成一个搭铁回路。
风险:
② 行车时,发电机搭铁不良工作不正常,整车亏电以致发动机突然熄火。 ③ 部分接触点因接触电阻偏大而烧蚀。
最有效的发动机搭铁 :直接将发动机缸体与蓄电池负极对接。
对于发动机搭铁选择:
① 首选方案 为接在发动机悬置上或缸体上,优点:搭铁可靠,搭铁线短,成本低。
② 次选方案 为接在变速器与发动机对接的缸体上,优点:搭铁可靠,但搭铁线偏长,成本较高。
因为此零件是靠 2 个安装螺栓连接到缸体或变速器体上,过多地通过其他零件的装配达到搭铁,会存在搭铁接触不良隐患。
若安装螺栓扭矩不到位,或发动机振动过大,或发动机前倾后倾,都会引起发动机与悬置、车身间歇性接触不良,导致电压降过大,部分发动机电器件不工作。
结语 Conclusion 汽车线束搭铁 设计是汽车电路设计中极其重要的环节,它体现了汽车线束设计水平的高低,对实现汽车电路的稳定可靠起着举足轻重的作用。汽车线束搭铁设计 要形成一种搭铁设计的策略,形成一种固化的搭铁设计方案,固化的搭铁方案是那些经过车型验证,经过大量试验验证过的,可以直接去使用的设计方案,可以提高线束设计品质,缩短开发和验证周期。
免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作! |