تصميم تسخير الأسلاك ذات الجهد المنخفض & الحلول

المواصفات الفنية لتصميم وحلول أحزمة الجهد المنخفض

أنا. مبادئ التصميم الأساسية والتقنيات الرئيسية
‌النمذجة ثلاثية الأبعاد والمحاكاة الديناميكية‌
كاتيا, يتم استخدام UG والبرامج ثلاثية الأبعاد الأخرى لمحاكاة تخطيط الحزام, التحقق ديناميكيًا من خطر التداخل مع المكونات المحيطة, تحسين مسارات الفروع وتوزيع النقاط الثابتة, وتحقيق دقة محاكاة تزيد عن 80%‌.

جنبا إلى جنب مع تقسيم المناطق الوظيفية للسيارة (مثل حجرة المحرك والكابينة), يجب تجنب الأجزاء المتحركة والمناطق الحادة عند التخطيط لاتجاه الحزام لتقليل مخاطر التآكل الديناميكي‌.

‌تحسين مطابقة الأسلاك والمحطات الطرفية‌
يتم اختيار قطر السلك بناءً على تيار الحمل ومقاومة الحرارة, ويتم حساب منطقة الاتصال بعد العقص بواسطة “مساحة مقطع الموصل × نسبة الضغط” لضمان الأداء الكهربائي والقوة الميكانيكية‌.

سيناريوهات خاصة (مثل العزل المائي والتدريع) استخدم أطرافًا أو موصلات مطلية ذات هياكل تجعيد معزولة لحل مشكلة التآكل الكهروكيميائي للنحاس والألمنيوم‌.

التصميم والتطبيقات الوظيفية لأسلاك الجهد المنخفض في الصين

‌تصميم الحماية والتثبيت‌
تستخدم حماية الطبقة الخارجية أنابيب مموجة وشبكة مضفرة مقاومة للاهتراء, ويتم تركيب الأغلفة الصلبة على المناطق الضعيفة مثل الهيكل لتحسين مقاومة الصدمات‌. تباعد الإبزيم الثابت هو ≥300 مم, ويتم دمج هيكل القفل الذاتي لتحسين التوزيع الميكانيكي لمنع الاهتزاز والسقوط.

2. الابتكار التكنولوجي ورفع مستوى المواد
‌تقنية الأسلاك الحاملة للتيار من الألومنيوم‌
إن استبدال النحاس بالألومنيوم يمكن أن يقلل من وزن السيارة الواحدة بمقدار 10 كجم. بعد الترويج على نطاق واسع, يمكن تقليل استهلاك النحاس السنوي عن طريق 300,000 طن, ويمكن حل مشاكل نقص النحاس وانبعاثات الكربون في وقت واحد. من خلال المعالجة السطحية وتحسين عملية الاتصال, يمكن التغلب على مشاكل الزحف والتآكل للألمنيوم.

التكيف مع متطلبات بنية 48 فولت ودعم سيناريوهات الاتصال عالية الموثوقية (مثل دوائر شحن الطاقة الجديدة).

‌حل الاتصال الذكي‌
يدعم الموصل الهجين لليدار مع الاتصال التفاضلي GEMnet 10G المدمج نقل البيانات ذات النطاق الترددي العالي للقيادة الذكية.

الشركة المصنعة لأسلاك الجهد المنخفض في الصين & مزود

واجهة محورية مصغرة (ماتي-AX, تمف) يتيح التكوين المرن للكاميرات, شاشات وهوائيات لتقليل إشغال المساحة.

3. طرق وحلول الفشل النموذجية
‌تآكل التداخل الديناميكي‌ قم بتحسين مسار مجموعة الأسلاك لتجنب الأجزاء المتحركة, وإضافة منفاخ أو حماية شبكية مضفرة;
‌تكسير الطبقة العازلة‌ استخدم غلافًا صلبًا أو اضبط التباعد بين النقاط الثابتة لتجنب مرور مجموعة الأسلاك عبر مساحة ضيقة;
‌موصل دخول الماء‌ استخدم IP67 وما فوق من الموصلات المقاومة للماء, أغلق منطقة العقص الطرفية وأضف حلقات مطاطية مقاومة للماء;
‌فصل تسخير الأسلاك‌ استخدم أبازيم ذاتية القفل لتحسين التوزيع الميكانيكي للنقاط الثابتة (مثل التثبيت بطبقة مزدوجة في القسم الانتقالي للتعليق);

4. التحقق من الاختبار ومراقبة التكاليف
‌اختبار الأداء‌
‌اختبار DV‌: محاكاة ظروف العمل القاسية مثل الاهتزاز والعزل المائي للتحقق من موثوقية مجموعة الأسلاك‌.
‌اختبار قوة الانسحاب‌: يجب أن تكون قوة الترابط بين الطرف والسلك ≥0.40 مم (#18 سلك AWG)‌.

‌استراتيجية خفض التكاليف‌
تحسين طول السلك وموضع الفرع من خلال النمذجة الرقمية ثلاثية الأبعاد لتقليل استخدام الأسلاك والموصلات الزائدة عن الحاجة (تخفيض حوالي 15%)‌. تصميم وحدات (مثل كابل مرن مسطح FFC) يقلل من تكاليف التطوير المخصصة ويتكيف مع احتياجات قمرات القيادة الذكية والتحكم في المجال.

الخامس. حالات التطبيق النموذجية
‌تسخير الأسلاك قمرة القيادة الذكية: مجموعة أسلاك محمية ذات جهد منخفض مع موصل محوري MATE-AX لتقليل تداخل نظام الجهد العالي مع إشارات الصوت والفيديو.
‌سرج أسلاك شحن الطاقة الجديدة: تقنية الأسلاك الحاملة للتيار من الألومنيوم المتكاملة, تخفيض وزن دائرة الشحن 20%, زيادة كفاءة تبديد الحرارة بنسبة 30%.

من خلال التصميم أعلاه والابتكار التكنولوجي, لقد استوفى تسخير الأسلاك ذات الجهد المنخفض المتطلبات الصارمة لمركبات الطاقة الجديدة من حيث الوزن الخفيف, الذكاء والموثوقية, مساعدة شركات صناعة السيارات على تحقيق خفض التكاليف, تحسين الكفاءة وأهداف التنمية المستدامة.

NVH هو اختصار للضوضاء, اهتزاز, والقسوة. وهو مؤشر شامل لقياس جودة تصنيع السيارات. في هذه المقالة, يقوم مهندسو تسخير الأسلاك بشكل أساسي بتحليل ضجيج الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) في السيارات وضوضاء تسخير الأسلاك من منظور التصميم, جنبا إلى جنب مع تجربة التطوير المتزامن للمركبة الفعلية.
راحة الركاب في السيارة وقوة وعمر أجزاء السيارة الناتج عن الاهتزاز كلها تقع ضمن نطاق أبحاث الضوضاء والاهتزاز والاهتزاز (NVH).

المواصفات التصميمية لتسخير أسلاك الجهد المنخفض للسيارات

أهمية NVH للسيارات
بشكل عام, يحدد أداء NVH بشكل مباشر مستوى راحة السيارة أثناء القيادة. كلما ارتفعت درجة NVH, كلما ارتفع مستوى الراحة العام للسيارة, والعكس صحيح. في نفس الوقت, لقد كانت مشكلات NVH في السيارة دائمًا واحدة من أكثر المشكلات إثارة للقلق بالنسبة لكبرى شركات تصنيع السيارات وشركات توريد قطع الغيار. وفقا للإحصاءات, عن 1/3 من مشكلات أعطال السيارة ترتبط بمشاكل الضوضاء والاهتزاز والاهتزاز (NVH) في السيارة, وتقريبا 20% من نفقات البحث والتطوير لشركات تصنيع السيارات الكبرى يتم إنفاقها على حل مشاكل الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) في المركبات. أسباب الضوضاء غير الطبيعية الناجمة عن تسخير الأسلاك

2.1 هامش الاحتياطي طويل جدًا
2.1.1 هامش التمرين المفرط
هامش حركة فروع تسخير الأسلاك للأجزاء المتحركة طويل نسبيًا. عندما تتحرك المكونات الكهربائية ذات الصلة, من السهل أن تتلامس فروع الأسلاك مع البيئة المحيطة, تسبب ضوضاء غير طبيعية. أثناء الاستخدام الفعلي, الأجزاء المتعلقة بالحركة في السيارة, مثل مقاعد السيارة (عادة المقاعد الأمامية), عمود التوجيه, صندوق القفازات لوحة القيادة, إلخ., سوف تتحرك بشكل متكرر. عند ترتيب تسخير الأسلاك على الأجزاء المتحركة, فمن الضروري زيادة هامش الحركة, إنه, عندما يتحرك المكون, لا يمكن لحزام الأسلاك تقييد حركته. بالطبع, كلما زاد هامش التمرين, كلما كان ذلك أفضل. عند التصميم, ينبغي عمل مسار تسخير الأسلاك للأجزاء المتحركة في المواضع القصوى لكل اتجاه حركة, ويجب استخدام حجم المسار الأطول كحجم مؤقت لقطعة تسخير الأسلاك هذه, ثم قم بمحاكاة ما إذا كان الحجم المبدئي سيتداخل مع الملحقات المحيطة في كل موضع مرة أخرى. إذا كان هناك تدخل, يجب عليك إعادة تحديد نقطة تثبيت مجموعة الأسلاك أو التفاوض مع المكونات المحيطة لتجنبها. إذا لم يكن هناك تدخل بعد التحقق, حجم هذا القسم هو حجم تصميم تسخير الأسلاك المعقول, كما هو مبين في الشكل 1.

2.1.2 بدل التجميع طويل جدًا
أثناء عملية إنتاج وتجميع السيارات, إذا كانت مساحة التشغيل غير كافية, يجب حجز بدل التجمع. لكن, إذا كان هامش التجميع طويلاً جدًا, سيؤدي ذلك بسهولة إلى تداخل فرع تسخير الأسلاك مع البيئة المحيطة, تسبب ضوضاء غير طبيعية. في ورشة الإنتاج بمصنع المحرك الرئيسي, من أجل تحسين كفاءة الإنتاج, عادةً ما يتم تجميع بعض الأجزاء بشكل منفصل دون الاتصال بالإنترنت ثم يتم تجميعها على خط التجميع النهائي, مثل نائب لوحة العدادات, المصد الأمامي والمصد الخلفي, إلخ. في هذا الوقت, نحتاج إلى حجز بدل إرساء في التصميم المبكر لتسهيل التجميع من قبل العمال. للحصول على بدل التجميع لهذه الإرساء المضمنة, يتطلب فرع تسخير الأسلاك بشكل عام 120 ~ 140 مم, كما هو موضح في العلامة الحمراء في الشكل 2.

في عملية تجميع بعض المكونات الكهربائية, إذا تم إصلاح المكونات الكهربائية أولا, لن يكون من الممكن تجميع الموصل الموجود في نهاية مجموعة الأسلاك بسبب نقص مساحة التشغيل. يتطلب ذلك سحب الموصل الموجود في نهاية مجموعة الأسلاك لتوصيله بالمكون الكهربائي, ثم دفعه مرة أخرى, وأخيرًا تثبيت المكون الكهربائي في موضعه الأصلي. ثم تتطلب منا فروع تسخير الأسلاك هذه حجز بدل للتجميع. لهامش التجميع للمكونات الكهربائية, تحتاج فروع تسخير الأسلاك عمومًا إلى إطالة بمقدار 60 إلى 80 مم, كما هو موضح في العلامة الحمراء في الشكل 3.

بشرط استيفاء شروط التجمع, كلما كان هامش التجميع أقصر, كلما كان اتجاه تسخير الأسلاك أكثر قابلية للتحكم, كلما قلت احتمالية الاتصال بالبيئة المحيطة, وكلما قل احتمال حدوث ضوضاء غير طبيعية من فروع الأسلاك. فضلاً عن ذلك, يُفضل الشريط المخملي لتغطية فروع الأسلاك بهامش التجميع, والتي يمكن أن تقلل من الضوضاء غير الطبيعية الناجمة عن التداخل بين مجموعة الأسلاك والبيئة المحيطة.

2.2 المسافة بين النقاط الثابتة طويلة جدًا
المسافة بين النقطتين الثابتتين المتجاورتين لحزام الأسلاك طويلة, وهو عرضة للاهتزاز والضوضاء غير الطبيعية. تتمثل وظيفة ربطة العنق الموجودة على مجموعة الأسلاك في تثبيت فروع مجموعة الأسلاك وتقييد اتجاهها. تخفيض تكلفة إزالة الإبزيم هو الحد الأدنى, لكن الآثار الجانبية واضحة جدًا: يختلف اتجاه فرع مجموعة الأسلاك الفعلي كثيرًا عن الحالة الموجودة في البيانات. لذلك, يجب ألا يتجاوز حجم نقطتين ثابتتين متجاورتين 200 مم. إذا لم تكن هناك نقطة تداخل بين فرع تسخير الأسلاك والبيئة المحيطة, وقطعة فرع تسخير الأسلاك هي قطعة مستقيمة, ويجب ألا تتجاوز المسافة بين النقطتين الثابتتين 300 ملم. فضلاً عن ذلك, يجب ألا يتجاوز الحجم من نقطة المخرج أو نقطة التثبيت لفرع مجموعة الأسلاك إلى نهاية الغلاف 150 مم. عندما تكون المسافة بين النقطتين الثابتتين طويلة جدًا وتكون الفجوة مع البيئة المحيطة صغيرة, بمجرد تصحيح التفاوتات أثناء تصنيع مجموعة الأسلاك, سوف تصبح فروع تسخير الأسلاك فضفاضة أو مشوهة أثناء التجميع الفعلي, ومن السهل التدخل في البيئة المحيطة. يتم إنتاج ضوضاء غير طبيعية أثناء قيادة السيارة, مما يؤثر على تجربة الركوب.

2.3 اختيار غير معقول من العلاقات مشبك
إذا تم اختيار وتصميم ربطة العنق بشكل غير معقول, قد تهتز أو تسقط, تسبب ضوضاء غير طبيعية. كل ربطة عنق لها حجمها وسمكها الخاص لتناسب فتحة التثبيت. ضمن نطاق التكيف, عندما تكون قوة إدخال الرأس ≥60N وقوة الاستخراج ≥120N, يمكن تجنب فشل ربطة العنق. إذا فشل ربطة العنق, لن يقتصر الأمر على إنتاج ضوضاء أثناء قيادة السيارة, لكن مجموعة الأسلاك الثابتة سوف تهتز أيضًا وتتلامس مع البيئة المحيطة, تسبب ضوضاء غير طبيعية.
في التصميم المبكر لتسخير الأسلاك, يجب أن نعطي الأولوية لاستخدام أربطة الخصر المستديرة العادية, والتي لا يمكن أن تقلل فقط من تكلفة التصميم, ولكن أيضا تقييد اتجاه تسخير الأسلاك. حاول تجنب استخدام بعض الأبازيم ذات الشكل الخاص وإزاحة الأبازيم على شكل حرف T لمنع اهتزاز الأبازيم بسبب اهتزاز السيارة نفسها, مما يؤدي إلى ضوضاء غير طبيعية.

تقليل الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) للمركبة من منظور تصميم مجموعة الأسلاك
3.1 تقليل الضوضاء في تسخير الأسلاك نفسها
عند التصميم, خذ بعين الاعتبار الضوضاء غير الطبيعية المحتملة الناجمة عن مجموعة الأسلاك نفسها. إن الضوضاء غير الطبيعية الناتجة عن مجموعة الأسلاك نفسها هي الأكثر مباشرة للركاب. لذلك, عند التصميم, يجب علينا محاكاة عملية حركة معقولة وعملية التجميع, حدد نقطة تثبيت معقولة لحزام الأسلاك, واختر مشبك ربطة العنق المناسب. فضلاً عن ذلك, في المناطق التي تكون فيها فروع أسلاك التوصيل قريبة من الداخل, يوصى بتغليفها جميعًا بشريط مخملي لتقليل الضوضاء. 3.2 تقليل الضوضاء في الصفائح المعدنية
حاول تجنب فتح الثقوب في الصفائح المعدنية لجدار الحماية والصفائح المعدنية في الجزء السفلي من الجسم. عندما تقود السيارة, جزء من الضوضاء والاهتزاز يأتي من الهيكل. إذا تم فتح المزيد من الثقوب في الصفائح المعدنية لجدار الحماية والصفائح المعدنية السفلية للجسم لإصلاح مجموعة الأسلاك, ستسبب السيارة ضوضاء واهتزازات أكبر عند القيادة بسرعة عالية, زيادة NVH, وتقليل راحة السيارة. . لذلك, يجب استخدام البطاقات المرصعة قدر الإمكان لتثبيت مجموعة الأسلاك على الصفائح المعدنية لجدار الحماية والصفائح المعدنية السفلية للجسم. أثناء التصميم, طُلب من مهندس الصفائح المعدنية أن يقوم بلحام مسامير بقطر 5 مم أو 6 مم لتثبيت مجموعة الأسلاك. إذا كان هناك بعض الأسلاك التي لا يمكن تجنبها عبر الثقوب, حاول فتح ثقوب أصغر. يعتمد حجم الفتحة على أكبر غمد يتم ثقبه. حجم الفتح الشائع هو الحجم القطري لأكبر غمد يتم ثقبه, بالإضافة إلى 6 ملم كقطر للفتحة. إنه, يتم ترك فجوة بمقدار 3 مم على كلا الجانبين للتأكد من أن أكبر غمد يمكن أن يمر عبر فتحة الصفائح المعدنية مع تقليل فتحة الصفائح المعدنية. يمكن تقليل الضوضاء والاهتزازات الصادرة عن الهيكل.

3.3 تقليل الضوضاء باستخدام القطن والسجاد العازل للصوت
حاول تجنب ضغط سمك القطن العازل وتقليل الفتحات الموجودة في السجادة. تتميز القطن والسجاد العازل للصوت الذي ينتمي إلى التصميمات الداخلية الناعمة بوظيفة عزل الصوت وتقليل الضوضاء. كلما زاد سمكها, كلما كان تأثير عزل الصوت أفضل.

3.3.1 قطن عازل للصوت
يتراوح سمك القطن العازل للصوت بشكل عام بين 10 و 20 مم, ويتم ترتيبه بشكل أساسي في غطاء مقصورة الركاب وأغطية العجلات الخلفية اليسرى واليمنى. يلعب دورًا حيويًا في عزل الصوت في مقصورة الركاب. لأنه يتم تثبيت القطن العازل للصوت بشكل وثيق على الصفائح المعدنية للجسم, ويتم تثبيت مجموعة الأسلاك على الصفائح المعدنية للجسم, كما هو مبين في الشكل 4 (الجزء البني هو القطن العازل للصوت). لذلك, لا يمكن أن يكون سمك القطن العازل للصوت الذي يسبب التلامس مع مجموعة الأسلاك سميكًا جدًا, وإلا فلا يمكن تثبيت حزام الأسلاك على الصفائح المعدنية. في المناطق التي يتواجد فيها القطن العازل للصوت, يجب أن تكون البطاقات المفضلة لتثبيت مجموعة الأسلاك. بهذه الطريقة, يحتاج القطن العازل للصوت فقط إلى فتح فتحات صغيرة لتجنب الأزرار. في نفس الوقت, يجب أيضًا إعطاء الأزرار الأولوية للمواصفات الأطول, مثل الأزرار التي يبلغ ارتفاعها 20 ملم. بهذه الطريقة, يمكن ترك سمك 8 ~ 9 مم للقطن العازل للصوت, وبالتالي تحسين تأثير عزل الصوت للقطن العازل للصوت. في حالة عدم توفر مسامير اللحام في مناطق معينة من جسم السيارة, يمكنك استخدام أبازيم مرتفعة ذات فتحات دائرية طويلة لتحقيق نفس التأثير.

3.3.2 السجاد
يتراوح سمك السجاد بشكل عام بين 10 إلى 60 ملم, والتي يمكن أن تقلل إلى حد كبير من الضوضاء والاهتزاز من الهيكل. يتم تثبيت السجادة مقابل مجموعة الأسلاك وغطاء عازل للصوت. يتم ترتيب السجادة أعلى الحزام السلكي, كما هو مبين في الشكل 5 (الجزء السماوي هو السجادة). لذلك, يجب أن تحاول مجموعة الأسلاك الموجودة أسفل السجادة تجنب استخدام الأبازيم المرتفعة وعدم ضغط سمك القطن الرغوي الموجود في السجادة. إذا كانت بعض فروع تسخير الأسلاك, مثل فروع تسخير الأسلاك مقعد, تحتاج إلى المرور عبر السجادة للاتصال بالأجهزة الكهربائية, فتحات السجاد مطلوبة. عمومًا, حجم الفتحة أكبر بمقدار 10 مم من قطر فرع مجموعة الأسلاك. في نفس الوقت, خذ مركز الحفرة كنقطة الأصل وافتح الأخدود المتقاطع. يبلغ طول الأخدود 20 ملم أطول من الطول القطري للغلاف الأقصى الذي يمكن اختراقه لتسهيل مرور الغلاف وتجنب الفتح بشكل أكبر عبر الثقوب التي ستؤثر على تأثير عزل الصوت للسجادة.

04 خاتمة
يتم تجميع السيارة من أكثر من 20,000 أجزاء, و NVH في السيارة هي مشكلة شاملة تشمل كل جزء من السيارة تقريبًا. الضوضاء الناتجة عن تسخير الأسلاك, المعروفة باسم "سفينة السيارة", غالبًا ما يكون الأكثر مباشرة في مقصورة الركاب. لذلك, عند تصميم تسخير الأسلاك, يجب أن نركز على الضوضاء والضوضاء غير الطبيعية التي قد تنتج عن ترتيب مجموعة الأسلاك لتجنب الاهتزاز والضوضاء غير الطبيعية عند قيادة السيارة بسبب تخطيط مجموعة الأسلاك غير المعقول. وهذا بدوره يؤثر على تجربة قيادة السيارة.