Disseny de cablejat de baixa tensió & Solucions

Especificacions tècniques per al disseny i solucions d'arns de baixa tensió

Jo. Principis bàsics de disseny i tecnologies clau
‌Modelat 3D i simulació dinàmica‌
CATIA, UG i un altre programari 3D s'utilitzen per simular la disposició de l'arnès, verificar dinàmicament el risc d'interferència amb els components circumdants, optimitzar els camins de les branques i la distribució de punts fixos, i aconseguir una precisió de simulació de més del 80%‌.

Combinat amb la zonificació funcional del vehicle (com ara el compartiment del motor i la cabina), S'han d'evitar les parts mòbils i les zones afilades en planificar la direcció de l'arnès per reduir el risc de desgast dinàmic..

‌Optimització de la coincidència de cables i terminals‌
El diàmetre del cable es selecciona en funció del corrent de càrrega i la resistència a la calor, i l'àrea de contacte després del crimpat es calcula per “àrea de la secció transversal del conductor × relació de compressió” per garantir el rendiment elèctric i la resistència mecànica‌.

Escenaris especials (com impermeabilització i apantallament) Utilitzeu terminals o connectors xapats amb estructures de crimpat aïllades per resoldre el problema de la corrosió electroquímica del coure i l'alumini‌.

Disseny i aplicacions funcionals dels arnesos de cablejat de baixa tensió a la Xina

Disseny de protecció i fixació
La protecció de la capa exterior utilitza tubs corrugats i malla trenada resistent al desgast, i les carcasses dures es superposen a zones vulnerables com el xassís per millorar la resistència a l'impacte‌. L'espai fix de la sivella és ≤300 mm, i l'estructura autoblocant es combina per optimitzar la distribució mecànica per evitar vibracions i caigudes.

2. Innovació tecnològica i millora dels materials
Tecnologia de cable que transporta corrent de nucli d'alumini
La substitució del coure per l'alumini pot reduir el pes d'un sol vehicle en 10 kg. Després de la promoció a gran escala, el consum anual de coure es pot reduir en 300,000 tones, i els problemes de l'escassetat de coure i les emissions de carboni es poden resoldre simultàniament. Mitjançant el tractament superficial i l'optimització del procés de connexió, es poden superar els problemes de fluïdesa i corrosió de l'alumini.

Adaptar-se als requisits de l'arquitectura de 48 V i suportar escenaris de connexió d'alta fiabilitat (com ara nous circuits de càrrega d'energia).

‌Solució de connexió intel·ligent‌
El connector híbrid del lidar amb connexió diferencial GEMnet 10G integrada admet la transmissió de dades d'ample de banda elevat per a una conducció intel·ligent.

Fabricant de cablejats de baixa tensió de la Xina & proveïdor

Interfície coaxial miniaturitzada (MATE-AX, TMF) permet una configuració flexible de les càmeres, pantalles i antenes per reduir l'ocupació de l'espai.

3. Modes i solucions de fallada típics
‌Desgast per interferències dinàmiques‌ Optimitzeu el camí del cablejat per evitar peces mòbils, i afegiu manxes o protecció de malla trenada;
Trituració de la capa d'aïllament Utilitzeu una funda dura o ajusteu l'espai entre punts fixos per evitar que el cablejat passi per un espai estret.;
‌Entrada d'aigua del connector‌ Utilitzeu connectors impermeables IP67 i superiors, segellar la zona de crimpat del terminal i afegir anells de goma impermeables;
‌Desenganxament de l'arnès de filferro‌ Utilitzeu sivelles autoblocants per optimitzar la distribució mecànica dels punts fixos (com ara la fixació de doble capa a la secció de transició de la suspensió);

4. Verificació de proves i control de costos
Prova de rendiment
prova DV: simular condicions de treball extremes, com ara vibracions i impermeabilització per verificar la fiabilitat del cablejat‌.
Prova de força d'extracció: La força d'unió entre el terminal i el cable ha de ser d'extensió ≥0,40 mm (#18 cable AWG)‌.

Estratègia de reducció de costos
Optimitzeu la longitud del cable i la posició de la branca mitjançant el modelatge digital 3D per reduir l'ús de cables i connectors redundants (reducció d'aproximadament 15%)‌. Disseny modular (com ara cable flexible pla FFC) redueix els costos de desenvolupament personalitzats i s'adapta a les necessitats de cabines intel·ligents i control de domini.

V. Casos d'aplicació típics
Arnès de cablejat de cabina intel·ligent: Arnés de cablejat de baixa tensió blindat amb connector coaxial MATE-AX per reduir la interferència del sistema d'alta tensió en senyals d'àudio i vídeo.
‌Nou arnès de cablejat de càrrega d'energia: Tecnologia de cable que transporta corrent de nucli d'alumini integrat, reducció de pes del circuit de càrrega 20%, eficiència de dissipació de calor augmentada 30%.

A través del disseny anterior i la innovació tecnològica, El cablejat de baixa tensió ha complert els estrictes requisits dels vehicles d'energia nova en termes de pes lleuger, intel·ligència i fiabilitat, ajudar els fabricants d'automòbils a aconseguir la reducció de costos, objectius de millora de l'eficiència i desenvolupament sostenible.

NVH és l'acrònim de Noise, Vibració, i la duresa. És un indicador complet per mesurar la qualitat de la fabricació d'automòbils. En aquest article, Els enginyers d'arns de cablejat analitzen principalment el NVH de l'automòbil i el soroll de l'arnès de cablejat des d'una perspectiva de disseny, combinat amb l'experiència real de desenvolupament sincrònic de vehicles.
La comoditat dels ocupants del cotxe i la força i la vida útil de les peces de l'automòbil causades per la vibració estan dins de l'abast de la investigació de NVH..

Especificació de disseny per a l'arnès de cablejat de baixa tensió d'automòbil

La importància de l'automoció NVH
En general parlant, el rendiment de NVH determina directament el nivell de confort del vehicle durant la conducció. Com més alta sigui la puntuació NVH, més alt és el nivell de confort general del vehicle, i viceversa. Al mateix temps, Els problemes de NVH dels vehicles sempre han estat un dels problemes més preocupants per als principals fabricants d'automòbils i empreses de subministrament de peces. Segons les estadístiques, sobre 1/3 Els problemes de fallada del vehicle estan relacionats amb els problemes de NVH del vehicle, i gairebé 20% de les despeses de recerca i desenvolupament de les principals empreses de fabricació d'automòbils es destinen a resoldre problemes de NVH dels vehicles.2. Causes del soroll anormal causat pel cablejat

2.1 El marge de reserva és massa llarg
2.1.1 Marge d'exercici excessiu
El marge de moviment de les branques del cablejat de les peces mòbils és relativament llarg. Quan els components elèctrics relacionats es mouen, les branques del cablejat són fàcils d'entrar en contacte amb l'entorn circumdant, provocant un soroll anormal. Durant l'ús real, parts del cotxe relacionades amb el moviment, com ara seients de cotxe (normalment els seients davanters), columna de direcció, guantera del quadre de comandament, etc., es mourà amb freqüència. Quan col·loqueu el cablejat a les parts mòbils, cal augmentar el marge de moviment, és a dir, quan el component es mou, el cablejat no pot restringir el seu moviment. Per descomptat, com més llarg sigui el marge d'exercici, millor. A l'hora de dissenyar, s'ha de fer la trajectòria del cablejat de les parts mòbils a les posicions extremes de cada direcció de moviment, i la mida del camí més llarg s'hauria d'utilitzar com a mida provisional d'aquest segment de cablejat, i després torneu a simular si la mida provisional interferirà amb els accessoris circumdants a cada posició. Si hi ha interferències, hauríeu de tornar a seleccionar el punt de fixació del cablejat o negociar amb els components circumdants per evitar-los. Si no hi ha interferències després de la verificació, la mida d'aquesta secció és la mida raonable del disseny del cablejat, Com es mostra a la figura 1.

2.1.2 La prestació de muntatge és massa llarga
Durant el procés de producció i muntatge d'automòbils, si l'espai operatiu és insuficient, cal reservar una dieta de muntatge. No obstant això, si el marge de muntatge és massa llarg, fàcilment farà que la branca de l'arnès de cable interfereixi amb l'entorn circumdant, provocant un soroll anormal. Al taller de producció de la fàbrica principal de motors, per millorar l'eficiència de la producció, algunes peces solen muntar-se per separat fora de línia i després muntar-se a la línia de muntatge final, com el quadre d'instruments adjunt, para-xocs davanter i para-xocs posterior, etc.. En aquest moment, hem de reservar una bonificació d'acoblament en el disseny inicial per facilitar el muntatge dels treballadors. Per a la dotació de muntatge d'aquests acoblaments en línia, la branca del cablejat generalment requereix 120 ~ 140 mm, tal com es mostra a la marca vermella de la figura 2.

En el procés de muntatge d'alguns components elèctrics, si primer es fixen els components elèctrics, el connector a l'extrem del cablejat no es podrà muntar per manca d'espai de funcionament. Això requereix treure el connector a l'extrem del cablejat per connectar-se amb el component elèctric, després empenyent-lo enrere, i finalment fixant el component elèctric a la seva posició original. Aleshores, aquestes branques de l'arnès de cablejat ens obliguen a reservar una partida per al muntatge. Per al marge de muntatge de components elèctrics, generalment, les branques de l'arnès de cablejat s'han d'allargar entre 60 i 80 mm, tal com es mostra a la marca vermella de la figura 3.

Sempre que es compleixin les condicions per al muntatge, més curt és el marge de muntatge, més controlable serà la direcció del cablejat, menor és la probabilitat de contacte amb l'entorn, i menor és la probabilitat de sorolls anormals de les branques del cablejat. A més, La cinta de vellut és preferida per a cobrir les branques de l'arnès de filferro amb marge de muntatge, que pot reduir el soroll anormal causat per la interferència entre el cablejat i l'entorn circumdant.

2.2 La distància entre punts fixos és massa llarga
La distància entre els dos punts fixos adjacents del cablejat és llarga, que és propens a tremolors i a sorolls anormals. La funció de la corbata de sivella a l'arnès de cables és fixar les branques de l'arnès de cables i restringir-ne la direcció. La reducció de costos d'eliminar una sivella és mínima, però els efectes secundaris són molt evidents: la direcció real de la branca del cablejat és molt diferent de l'estat de les dades. Per aquesta raó, la mida de dos punts fixos adjacents no ha de superar els 200 mm. Si no hi ha cap punt d'interferència entre la branca del cablejat i l'entorn circumdant, i el segment de branca del cablejat és un segment recte, la distància entre els dos punts fixos no ha de superar els 300 mm. A més, la mida des del punt de sortida o punt de fixació de la branca de l'arnès de filferro fins a l'extrem de la funda no ha de superar els 150 mm. Quan la distància entre els dos punts fixos és massa llarga i la bretxa amb l'entorn circumdant és petita, un cop corregides les toleràncies durant la fabricació del cablejat, les branques de l'arnès de cable es deixaran soltes o es distorsionaran durant el muntatge real, i és fàcil interferir amb l'entorn. Quan el cotxe està conduint, es produeix un soroll anormal, que afecta l'experiència de conducció.

2.3 Selecció poc raonable de corbates de sivella
Si la corbata de sivella és seleccionada i dissenyada sense raó, pot sacsejar-se o caure, provocant un soroll anormal. Cada corbata té la seva pròpia mida i gruix per adaptar-se al forat de muntatge. Dins del seu rang d'adaptació, quan la força d'inserció del cap és ≤60N i la força d'extracció és ≥120N, Es pot evitar la fallada de la corbata de la sivella. Si la corbata de sivella falla, no només produirà soroll quan el cotxe condueixi, però el cablejat fix també tremolarà i entrarà en contacte amb l'entorn circumdant, provocant un soroll anormal.
En els primers dissenys de l'arnès de cables, hauríem de donar prioritat a l'ús de corbates rodones normals, que no només pot reduir el cost del disseny, però també restringeix la direcció del cablejat. Intenta evitar l'ús d'algunes sivelles amb forma especial i sivelles en forma de T compensades per evitar que les sivelles tremolin a causa de la vibració del propi cotxe., provocant un soroll anormal.

Reduïu el NVH del vehicle des de la perspectiva del disseny del cablejat
3.1 Reducció de soroll en el mateix cablejat
A l'hora de dissenyar, tingueu plenament en compte el possible soroll anormal causat pel mateix cablejat. El soroll anormal produït pel mateix arnès de cablejat és el més directe als ocupants. Per aquesta raó, a l'hora de dissenyar, hem de simular un procés de moviment i un procés de muntatge raonables, seleccioneu un punt de fixació raonable de l'arnès de cables, i seleccioneu una sivella de corbata adequada. A més, en zones on les ramificacions del cablejat estiguin a prop de l'interior, es recomana embolicar-los tots amb cinta de vellut per reduir el soroll.3.2 Reducció del soroll en xapa metàl·lica
Intenteu evitar obrir forats a la xapa del tallafoc i a la part inferior del cos. Quan circula un cotxe, part del soroll i la vibració prové del xassís. Si s'obren més forats a la xapa del tallafoc i a la part inferior del cos per arreglar el cablejat, el cotxe provocarà més soroll i vibració quan es condueix a gran velocitat, augmentar el NVH, i reduir la comoditat del cotxe. . Per aquesta raó, s'han d'utilitzar les targetes tacs tant com sigui possible per fixar el cablejat a la xapa del tallafoc i a la part inferior del cos. Durant el disseny, se li va demanar a l'enginyer de xapa que soldés tacs amb un diàmetre de 5 mm o 6 mm per a la fixació del cablejat.. Si hi ha algun arnès de cables inevitable a través de forats, intenta obrir forats més petits. La mida de l'obertura es basa en la beina més gran a perforar. La mida de l'obertura comuna és la mida diagonal de la funda més gran a perforar, més 6 mm com a diàmetre de l'obertura. És a dir, Es deixa un espai de 3 mm als dos costats per assegurar-se que la funda més gran pugui passar pel forat de la xapa mentre es redueix l'obertura de la xapa.. El soroll i la vibració del xassís es poden minimitzar.

3.3 Reducció de soroll amb cotó i catifes d'aïllament acústic
Intenta evitar comprimir el gruix del cotó aïllant i reduir les obertures de la catifa. El cotó i les catifes d'aïllament acústic que pertanyen a interiors suaus tenen la funció d'aïllament acústic i de reducció del soroll. Com més gruixut sigui el gruix, millor serà l'efecte d'aïllament acústic.

3.3.1 Cotó aïllant acústic
El gruix del cotó d'aïllament acústic es troba generalment entre 10 i 20 mm, i es disposa principalment a la capota de l'habitacle i a les cobertes de les rodes posteriors esquerra i dreta. Té un paper fonamental en l'aïllament acústic de l'habitacle. Com que el cotó d'aïllament acústic s'instal·la prop de la xapa del cos, i el cablejat es fixa a la xapa de la carrosseria, Com es mostra a la figura 4 (la part marró és el cotó d'aïllament acústic). Per aquesta raó, el gruix del cotó d'aïllament acústic que provoca el contacte amb el cablejat no pot ser massa gruixut, en cas contrari, el cablejat no es pot fixar a la xapa. En zones on existeix cotó aïllant acústic, Per fixar l'arnès de cables, s'han de preferir les targetes de tacs. D’aquesta manera, el cotó d'aïllament acústic només necessita obrir petits forats per evitar els tacs. Al mateix temps, els tacs també s'han de donar prioritat a especificacions més llargues, com ara tacs amb una alçada de 20 mm. D’aquesta manera, Es pot deixar un gruix de 8 ~ 9 mm per al cotó d'aïllament acústic, millorant així l'efecte d'aïllament acústic del cotó d'aïllament acústic. Si no hi ha tacs de soldadura disponibles en determinades zones de la carrosseria del cotxe, podeu utilitzar sivelles elevades amb forats llargs i rodons per aconseguir el mateix efecte.

3.3.2 Catifa
El gruix de la catifa és generalment entre 10 i 60 mm, que pot reduir molt el soroll i la vibració del xassís. La catifa s'instal·la davant de l'arnès de cablejat i de la llana d'insonorització. La catifa està disposada a la part superior de l'arnès de filferro, Com es mostra a la figura 5 (la part cian és la catifa). Per aquesta raó, l'arnès de cablejat sota la catifa ha d'intentar evitar l'ús de sivelles elevades i no comprimir el gruix de l'escuma de cotó a la catifa. Si algun cablejat es ramifica, com les branques del cablejat del seient, cal passar per la catifa per connectar-se als dispositius elèctrics, calen obertures de catifes. En general, la mida de l'obertura és 10 mm més gran que el diàmetre de la branca del cablejat. Al mateix temps, agafeu el centre del forat com a origen i obriu una ranura transversal. La longitud de la ranura és 20 mm més llarga que la longitud diagonal de la funda màxima que es pot penetrar per facilitar el pas de la funda i evitar l'obertura més gran a través de forats que afectaran l'efecte d'aïllament acústic de la catifa..

04 Conclusió
Un cotxe es munta a partir de més de 20,000 parts, and car NVH is a comprehensive issue that involves almost every part of the car. The noise generated by the wiring harness, known as the “vessel of the car”, is often the most direct in the passenger compartment. Per aquesta raó, when designing the wiring harness, we should focus on the noise and abnormal noise that may be caused by the wiring harness arrangement to avoid vibration and abnormal noise when the car is driving due to unreasonable wiring harness layout. This in turn affects the driving experience of the car.