汽車用電線束的發(fā)展趨勢
一輛中檔水平的轎車有近一千個連接界面、三十多個微處理器和幾百對連接器,所用的導線總長度達1500~2000米。線束一般可以分為儀表集群、發(fā)動機集群以及車身集群。隨著資訊科技的發(fā)展,汽車正向網(wǎng)絡(luò)化、模塊化的方向發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)集群已經(jīng)呼之欲出,電線束的功能由普通信號傳遞擴大到數(shù)據(jù)傳遞。由于導線傳輸信號的局限性,愈來愈阻礙整車的發(fā)展,而光纜具有傳輸速度快、容量大、體積小、保密性強、抗干擾好等優(yōu)勢,將很快成為未來汽車數(shù)據(jù)處理和交換的優(yōu)選材料,并將最終替代傳統(tǒng)的電線束,使動力和信號分配系統(tǒng)進入新的歷史發(fā)展階段。如寶馬公司的D級轎車已經(jīng)使用光纜技術(shù),日本也已經(jīng)緊跟其后,進入實際裝車階段。目前線束制造的新技術(shù)主要有:
*多路傳輸技術(shù):指在一個公共介質(zhì)上傳輸多重信號,使電子控制器能分享信息,避免單個接線。其優(yōu)點是:使線束的接線簡化、結(jié)構(gòu)緊湊,既可減輕重量,又能降低成本;對于故障的診斷更加準確,工程更改更加快捷,缺陷的維修更加方便;
*多站連接技術(shù):指能連接多個智能裝置的內(nèi)部連接系統(tǒng),它不僅能共享電池能源,可靠接地,更主要的是它能共享數(shù)據(jù),大大減少了模塊的輸入和輸出、計數(shù)的數(shù)量,簡化模塊和線束的總成;由于減少了大量的對接點,生產(chǎn)成本將明顯下降;
*電子、電氣合一技術(shù):指現(xiàn)代汽車將有一個電子、電氣合一的中央電器盒BEC(Bussed Electrical Center),在電氣功能上相當于小型變電站,根據(jù)需要將電池的能量合理地分配到各個回路;在電子功能上,它就象一個小型的數(shù)據(jù)處理中心,處理和發(fā)送各種信號。
基礎(chǔ)元件的技術(shù)提升
組成線束的基本元件是導線、接觸端子、端子基座(俗稱護套、塑件)、橡膠密封件、包扎保護層(膠帶、膠布、套管等)。導線、端子、基座是組成線束的最基本單元,是完成對插、接觸、傳輸三大基本功能的保證,線束的技術(shù)含量及其可靠性,也主要反映在這三大件上。
*導線:降低信號的傳輸損耗、防干擾和減少導線體積是現(xiàn)代汽車導線首先要解決的問題。薄壁線不僅減輕了導線本身的重量,縮小了體積,更為基座的小型化提供了條件;芯線外的絕緣層也由過去的單一PVC發(fā)展到今天的XLPE TPE PA PU FEP PFA以及硅橡膠等;低煙無鹵、無毒可降解的材料已經(jīng)應(yīng)用到汽車導線的生產(chǎn)。另外,為了確保一些重要裝置如ABS(防抱死裝置)、SIR(安全氣囊)等不被干擾信號誤觸發(fā),芯線股數(shù)可達普通導線的40~50倍以上,這樣對導線的束絲絞股、涂塑就會有更嚴格的工藝要求;
*接觸端子:端子的結(jié)構(gòu)從單純的片式發(fā)展為針孔式、片簧式、音叉式等;材料從普通的黃銅、紫銅轉(zhuǎn)變?yōu)閷щ娂皬椥缘刃阅芰己玫牧浊嚆~、鈹青銅等;端子的基材也由單一成型后涂復轉(zhuǎn)為材料復合免涂復,必須涂復的也由整體涂復轉(zhuǎn)為局部涂復;端子的加工也從最簡單的單工位剪切沖壓成型發(fā)展為多工位級進連續(xù)成型沖壓,原來多種材料分別加工后組裝轉(zhuǎn)為多種材料同時進模一次加工成型;加工速度由過去的每分鐘二十次發(fā)展到現(xiàn)在每分鐘數(shù)千次;沖壓成型后的端子也由過去單個散裝轉(zhuǎn)為帶狀盤繞包裝,以適應(yīng)壓接的連續(xù)性加工要求。由于端子的設(shè)計和工藝的進步,使觸點的穩(wěn)定性大大提高,從而使線束的傳輸可靠性也成倍地提高;
*基座:除了保護端子以外,基座的重要功能就是達到對接的目的,方便可靠是最基本的要求。性能各異的各種熱塑性材料的出現(xiàn),為基座的設(shè)計和加工提供了有利條件,而關(guān)鍵是基座的結(jié)構(gòu)設(shè)計及注塑成型的模具。結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)在普遍采用CAD輔助優(yōu)化設(shè)計,模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計也已從早期的板式結(jié)構(gòu)發(fā)展為鑲拼結(jié)構(gòu);成型也從一模一腔發(fā)展為一模多腔,分型方式也由過去的水平單一分型發(fā)展為水平、垂直多面分型,注射的點澆口和剪切澆口也已被廣泛采用。廣泛使用的密封栓和二次鎖定CAP(Connector Position Assurance)技術(shù),基本上解決了防振和防腐的難題。
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