汽車線束的各個(gè)部件共同確保了電流信號(hào) 的正常傳遞,其中任一部件的失效都可能引起電流信號(hào)的間斷或徹底斷開,進(jìn)而導(dǎo)致車輛上的某 功能工作異?;蚴А>€束在整車上的主要失效 模式包括退針、針腳歪斜、針腳錯(cuò)誤、假頭和夾 線等。 端子退針是電器故障排查中容易碰到的失效 模式,退針是端子脫離其在護(hù)套內(nèi)的預(yù)定位置, 從而引起端子所在線束傳遞的功能失效[3]。端子退 針與線束插接器選型、線束加工、線束轉(zhuǎn)運(yùn)和線 束裝配插接等環(huán)節(jié)相關(guān),圖 3 為端子退針示意圖。
首先在插接器選型角度,研發(fā)人員在線束設(shè) 計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范選擇匹配的端子和護(hù)套、公護(hù) 套與母護(hù)套,且二者盡量選擇同一廠家的插接件, 不同廠家的插接件存在互換性差、匹配度不高的 風(fēng)險(xiǎn),端子在護(hù)套里的針腳位置應(yīng)盡量集中。如 圖 4 所示,某控制器對(duì)接插接器中有效線束分布 于插接器兩側(cè),其中圖示右側(cè)截面積最小導(dǎo)線存 在明顯受力,在插接器連接固定后易造成應(yīng)力集 中,車輛在動(dòng)態(tài)行駛中端子長期受力就會(huì)從護(hù)套 內(nèi)脫出;端子和護(hù)套、公護(hù)套與母護(hù)套應(yīng)具有防 錯(cuò)簡(jiǎn)單、晃動(dòng)量小的特點(diǎn),如此端子不易產(chǎn)生歪 斜和變形,端子退針的可能性也將大大降低。
現(xiàn)階段汽車線束加工基本依靠人工操作完成,線束加工單位應(yīng)采購正規(guī)廠家生產(chǎn)的各插接 件且盡量為同一廠家,線束加工過程主要包括端子與導(dǎo)線的壓接、端子與插接件的卡裝,目前端 子與導(dǎo)線的壓接基本依靠設(shè)備完成,為保護(hù)端子 不受外力影響而變形,在端子壓接后按照每組使 用保護(hù)杯將端子頭部防護(hù)起來,線束裝配時(shí)才能 拆下保護(hù)杯。線束裝配完成后需使用封口膠帶或 護(hù)具將公端護(hù)套密封,防止運(yùn)輸過程中端子受外 物作用導(dǎo)致歪斜。 在線束加工環(huán)節(jié)還會(huì)產(chǎn)生兩種針腳錯(cuò)誤和線 束假頭,針腳錯(cuò)誤為公護(hù)套或母護(hù)套內(nèi)部其中兩 個(gè)或多個(gè)位置端子位置壓接錯(cuò)誤,如圖 5 中最右 側(cè)兩針腳位置相反,針腳錯(cuò)誤主要產(chǎn)生于小批量 線束加工中,實(shí)際生產(chǎn)中做好過程管控即可避免。 線束假頭一般分為兩種,一種為導(dǎo)線前端銅絲與 端子不匹配(如圖 6 所示),導(dǎo)致導(dǎo)線銅絲在端子 內(nèi)未可靠壓接造成電流傳遞不穩(wěn)定;另一種為導(dǎo) 線前端銅絲包裹在絕緣層,端子與導(dǎo)線壓接后未 與銅絲實(shí)際接觸,導(dǎo)致其導(dǎo)線無電流傳遞。第一 種在線束加工中采用回拉動(dòng)作或者設(shè)備抽檢解 決,第二種需提高加工人質(zhì)量意識(shí)。
線束裝配是線束全流程的最后一步,需在車 輛主機(jī)廠完成,主要將線束按照規(guī)定的線路和位 置進(jìn)行鋪設(shè)、固定、捆扎以及插接件對(duì)插等,插 接件對(duì)插是借助外力實(shí)現(xiàn)公母護(hù)套以及護(hù)套內(nèi)端 子的嚙合接觸,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)插接器兩端導(dǎo)線的連通。 線束對(duì)插前對(duì)正插接器,在插接器歪斜情況下強(qiáng)行插接,公母端子之間的受力將主要由二者平行 方向變?yōu)槌室欢ń嵌?,此時(shí)外部施加的力將增大, 內(nèi)部段子也將產(chǎn)生受力變形,造成端子退針或扭 曲,如圖 7 所示。
在線束裝配中,線束與周邊零部件間隙過小 或無間隙引起線束磨損即線束的干涉失效,線束 干涉失效產(chǎn)生原因包括設(shè)計(jì)問題和裝配制造問題 等[4]。隨著排放的升級(jí)和客戶對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)大馬力的 需求,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成兩側(cè)與車間的間隙受到持 續(xù)壓縮,特別是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成右側(cè)車架縱梁處, 由于車架線束總成、附加線束和底盤氣管路的鋪 設(shè),此處空間已成為線束布置的瓶頸點(diǎn)。針對(duì)此 問題,整車工程師應(yīng)在開發(fā)車型初期,應(yīng)充分預(yù) 留此處管線鋪設(shè)空間,電器工程師需要減少線束 的種類,做到模塊化開發(fā)。線束裝配工藝編制中 明確線束鋪設(shè)、預(yù)留、捆扎標(biāo)準(zhǔn)和線束與周邊件 (特別是發(fā)動(dòng)機(jī)熱源件)的具體間隙標(biāo)準(zhǔn),裝配 完成后按要求完成檢查。