בעיית שבירה של רתמת חיבור EPB

ניתוח ואמצעי נגד של בעיית השבירה של בלם החניה האלקטרוני (EPB) רתמת חיבור
אֲנִי. גורמים לשבירה
‌אין מספיק חומר ועיצוב מבני
לחומר החוט יש גודל גרגר נמוך מדי או לנדן המגן החיצוני יש קצב נפח גבוה מדי, וכתוצאה מכך ביצועים לא מספקים של עייפות נגד כיפוף‌.
מספר ליבות רתמת החוטים קטן מדי, ומתח ארוך טווח נוטה לגרום לסיכון שבירה.
‌מיקום התקנה והשפעה סביבתית‌
רתמת ה-EPB מותקנת בעיקר באזור המתלים של שלדת הרכב, אשר רגיש להשפעה חיצונית, מתח רטט או כיפוף.
חשיפה ארוכת טווח לטמפרטורה גבוהה ולסביבה עשויה להאיץ את הזדקנות הרתמה, גורם לשכבת הבידוד להיות שבירה או לחוט המתכת להרוס ולהישבר.
‌עייפות מכנית ואובדן שימוש
כיפוף חוזר, מתיחה ופעולות אחרות במהלך נהיגה ברכב עלולות לגרום לעייפות ושבר של החוט בתוך הרתמה‌.
מחבר הרתמה רופף או קבוע בצורה לא נכונה, החמרת ריכוז המתח המקומי‌.

בלם חניה חשמלי (EPB) רתמת חיווט

EPB לא משתחרר:
ייתכן שה-EPB לא ישוחרר לאחר התגייסות, מה שגורם לרכב להישאר נייח.
מנורת חיווי תקלה (מִיל):
נורית אזהרה על לוח המחוונים עשויה להצביע על בעיה במערכת ה-EPB.
הודעות שירות:
תצוגת המכונית עשויה להציג הודעות הקשורות למערכת ה-EPB שנכשלה או דורשת שירות.
רתמה רופפת או פגומה:
בדוק את רתמת החיווט לאיתור סימני נזק, כמו התפרקות, חוטים שבורים, או קורוזיה.
חיבורים רופפים:
בדוק אם יש חיבורים רופפים ברתמה, במיוחד במחברים.
פתרון תקלות ותיקון:
בדיקה חזותית:
בדוק בזהירות את רתמת החיווט לאורך מודול ה-EPB, כולל המחברים והחוטים.
מבחן המשכיות:
השתמש במולטימטר כדי לבדוק את המשכיות החוטים ברתמה. אם יש הפסקה במעגל, המולטימטר יראה התנגדות גבוהה או an “OL” (מחוץ לגבולות) קְרִיאָה, לפי Advance Auto Parts.
החלפת מחבר:
אם מחבר פגום או פגום, שקול להחליף אותו בחדש, לפי המינהל הלאומי לבטיחות בדרכים (.gov).
החלפת רתמה:
אם הרתמה פגומה באופן נרחב, ייתכן שיהיה צורך להחליף את הרתמה כולה.
סיוע מקצועי:
אם אינך בטוח לגבי אבחון או תיקון הרתמה, עדיף להתייעץ עם מכונאי מוסמך.

בלם חניה חשמלי (EPB) & Auto Hold לא עובד & EPB Auto Hold נורית בלם חניה משקפת

II. פִּתָרוֹן
מטב את מבנה הרתמה והחומר
הגדל את גודל הגרגר של מוליך הנחושת, להגדיל את מספר הליבות, ולהפחית את קצב הנפח של מעטפת המגן כדי לשפר את היכולת נגד כיפוף‌. השתמש במבנה מיגון רב שכבתי או בחומר נדן גמיש כדי להפחית את ההשפעה הישירה של מתח חיצוני על החוט.
‌החלף או תקן רתמות שבורות ‌ בדוק את נקודת השבירה של הרתמה, לתקן או להחליף את החלק הפגום, וודא שהמחבר יציב ואין לו מגע גרוע. ‌ ‌ זיהוי מקצועי ואיפוס מערכת ‌ השתמש במכשיר אבחון כדי לקרוא את קוד התקלה של מערכת EPB, אשר את התקלה הקשורה לרתום ולבצע איפוס תוכנה. ‌ אם ההפסקה גורמת להפרעה בשידור האות, יש לכייל מחדש את פרמטרי המערכת באמצעות ה-ECU. ‌
III. אמצעי מניעה ‌בדיקה ותחזוקה שוטפים ‌ התמקדו בבדיקת מצב הקיבוע ותקינות המראה של רתמת השלדה כדי למנוע נזק שנגרם על ידי רפיון או חיכוך. ‌ ייעל את תהליך התכנון וההתקנה ‌ בשלב תכנון הרכב, לתכנן את כיוון הרתמה בצורה סבירה, הימנע מאזורי רטט בתדר גבוה, ולאמץ עיצוב מיותר נגד כיפוף. ‌ הימנע מכיפוף מוגזם והשפעת כוח חיצוני ‌ הפחת את העומס המכני על הרתמה במהלך פניות חדות וכבישים משובשים בשימוש יומיומי כדי להאריך את חיי השירות ‌

אם לא ניתן לפתור את הבעיה באמצעים קונבנציונליים, מומלץ לפנות לארגון אחזקה מקצועי לצורך בדיקה ותיקון שיטתיים כדי למנוע סכנות בטיחותיות הנגרמות מהפעלה עצמית.

מכוון לבעיית השבירה של רתמת חוט EPB לרכב במבחן הכיפוף המדומה של הרכב האמיתי. במאמר זה, מהנדסי רתמות חיווט מנתחים באופן מקיף את הגורמים הקשורים לשבר בחוט, ולשלב שיטות ניתוח ניסיוניות כדי לנתח ולהעריך את המהימנות של חוטי רתמת תיל EPB לרכב נגד שבר עייפות בכיפוף. מוצעים מספר פתרונות והשפעות היישום שלהם נחקרות. התוצאות מראות כי מעשי יותר לייעל את גודל גרגר מוליך הנחושת ואת מבנה החוט, להגדיל את מספר חוטי הליבה, ולהפחית את יחס הנפח של מעטפת המגן החיצונית של החוט. זה יכול להפחית ביעילות את ההסתברות לשבירת חוט EPB לרכב.

0 הַקדָמָה
עם ההתפתחות המהירה של תעשיית הרכב, בטיחות רכב היא האינדיקטור הראשון לתכנון וייצור רכב. באמצעות טכנולוגיה חדישה ואמצעים מתקדמים, דרכים שונות ופתרונות אפשריים לשיפור הבטיחות עוד יותר יכולים להפוך את המכוניות כאמצעי תחבורה לבטוחים יותר. בתור מערכת בלימה, מערכת ה-PEB היא מערכת בטיחות מרכזית וגורם חשוב במדידת תקני בטיחות רכב. היישום הנרחב של מערכות חניה אלקטרוניות EPB ברכבים ממלא תפקיד חשוב בשיפור הבטיחות ונוחות הנסיעה של מכוניות. רתמת החיווט EPB היא חלק בלתי נפרד מהמערכת, ואמינותו משפיעה ישירות על האמינות של כל מערכת ה-EPB לרכב. מאמר זה בוחן בעיקר את האמינות של רתמות תיל EPB לרכב נגד כיפוף ושבר.
כחלק מרתמת החיווט לרכב, רתמת תיל ה-EPB לרכב משלבת חוטי EPB וחוטי ABS ומותקנת באזור המתלה של שלדת הגוף. חלק זה נתון הן לפגיעות והן לקורוזיה מהצד החיצוני של גוף המכונית, כמו גם כמות גדולה של תנועה מכנית מזרוע הנדנדה האורכית. לָכֵן, PEB מציב דרישות גבוהות להתנגדות הכיפוף של רתמת התיל. כאשר המכונית נוסעת עקב תנאי דרך לא אחידים, הנדנדה של זרוע הנדנדה האורכית במערכת המתלים של שלדת הגוף מושכת את רתמת החוט EPB לכיפוף מתמשך בתדר גבוה, גורם לחוטים בסעיף זה להתכופף ולהישבר. מצב כשל זה הוא המוקד של מאמר זה.
דְמוּת 1, רתמת חיווט EPB לרכב סביבת עבודה ומבנה מערכת EPB
EPB לרכב (בלם חניה חשמלי) system הוא קיצור של מערכת חניה אלקטרונית. הוא מחליף את בלם היד המסורתי אך בטוח יותר ואינו משנה את אפקט הבלימה בשל כוחו של הנהג. הפוך את בלם היד המסורתי ללחצן בהישג יד. זוהי טכנולוגיה המיישמת בלם חניה על ידי בקרה אלקטרונית.
המערכת כוללת מתג לחצן EPB, יחידת בקרה אלקטרונית ECU, רתמת חיווט EPB לרכב ורתמת חיווט ABS, חיישן מהירות ABS, מנוע בלם, מנגנון הילוך הפחתה וקליפר בלמים ורכיבים נוספים. חיישן מהירות ABS ממיר את אות מהירות הרכב שזוהה במהלך נסיעה במכונית לאות חשמלי, ומעביר את האות החשמלי ל-ECU דרך רתמת החיווט EPB. לאחר מכן, ה-ECU מוציא הוראות לשליטה בקליפרים של הבלמים כדי לבלום את הגלגלים. רתמת החוט EPB ממלאת תפקיד של גשר להעברת אותות חשמליים.

2 תופעות של כיפוף ושברים של חוטי EPB וגורמים קשורים
2.1 תופעת שבירת חוטים
רתמת החוט EPB מקובעת לזרוע התמיכה ולזרוע הנדנדה האורכית של שלדת הגוף דרך מעטפות גומי של רתמת התיל, אבזמי פלסטיק, סוגריים וחלקים אחרים. כשהמכונית נוסעת, הגלגלים מתנגשים מעלה ומטה בגלל פני הכביש הלא אחיד, מה שגורם לזרוע הנדנדה האורכית על השלדה לבצע תנועה הדדית בדומה למטוטלת סביב הנקודה הקבועה של קורת התמיכה בגוף.
בדיקת כיפוף רתמת החוט EPB מדמה את תנועת רתמת התיל בסביבת הרכב האמיתית, כיפוף והתנדנדות בתדר של 2.5 הרץ בטווח שבין -30 מעלות צלזיוס לטמפרטורה רגילה. הבדיקה מחייבת לכופף את רתמת התיל מספר פעמים בתוך תוחלת החיים הנדרשת על מנת להבטיח ללא נזק למראה רתמת התיל וללא הפרעת אות. בדיקת הכיפוף מצאה שמצב השבירה של רתמת התיל היה סמוך לנקודה הקבועה של החלק הנע.

דְמוּת 2, שבירה של רתמת החוט ותצוגת חתך רוחב
תמונות של מיקום השבר וחתך הרוחב של המוליך במהלך הבדיקה מראים שלמשטח שבר חוט הליבה יש גם חתך שטוח וגם חתך רוחב מעוגל הדומה לזה של כדור. זה מראה שמוליך הנחושת נתון גם לכוח גזירה וגם לכוח מתיחה כשהוא נתון לכוחות חיצוניים.
2.2 ניתוח כוח מוליכים
כאשר הרכב נוסע, רתמת החוט של ה-EPB נמשכת על ידי זרוע הנדנדה האורכית של שלדת הגוף כדי ליצור עיקולים סימטריים בתדר גבוה, גורם לכיפוף מקומי, דפורמציה ונזק לחוטים. הצטברות של דפורמציה פלסטית מחזורית מקומית היא הגורם הבסיסי לנזק עייפות מתכת. צורת הכיפוף וניתוח המתח שלו הם כדלקמן.
דְמוּת 3 עקרון כיפוף רתמת החוט ותרשים כוח
חוטי הנחושת נמתחים קשות ומעוותים באזור החיצוני של הקשת, ועיוות שחול הדדי נוצר באזור הפנימי של הקשת.
① כוח מתיחה צירי F1: מהמורות ברכב גורמות לזרוע הנדנדה האורכית להתנדנד למעלה ולמטה, ורתמת התיל נמשכת לכיוון מסוים ומתכופפת. במהלך תהליך זה נוצרת זווית ∠a, וכוח המתיחה F יוצר כוח משיכה צירי F1 בכיוון ∠a; F1=F*Cos a, והירידה בזווית a תגרום לכוח המשיכה הצירי F1 להגדיל.
② כוח גזירה רדיאלי F2: רתמת התיל נמשכת לכיוון מסוים ומתכופפת, יצירת זווית ∠a. כוח המתיחה F מייצר כוח מרכיב בכיוון ∠a, שהוא כוח הגזירה F2; F2=F*sin a, והעלייה בזווית של a תגרום להגדלת כוח הגזירה F2. כוחות מתח וגזירה חוזרים ונשנים גורמים לעיוות קל של חוט הליבה. הסופרפוזיציה של מאות אלפי עיוותים זעירים מובילה בסופו של דבר למצב הכשל של שבר עייפות.

2.3 חומר מוליך רתמת תיל EPB
2.3.1 רתמת החיווט EPB היא רתמת חיווט לרכב, והחוטים שלו עשויים מחוטי נחושת מרובי ליבות. התכונות הפיזיקליות של חומר הנחושת בחוט הליבה קובעות את התכונות המכניות הבסיסיות של מוליך רתמת החוט EPB. נחושת היא גביש מתכת. הקשר בין גודל הגרגרים לחוזק המתכת מראה שככל שהגרגרים קטנים יותר, ככל שהתכונות המכניות של המתכת טובות יותר, כגון חוזק, קְשִׁיחוּת, ופלסטיות. עידון דגנים הוא אחד האמצעים החשובים לשיפור התכונות המכניות של מתכות. ממערכת היחסים הול-פטץ':

σy מייצג את גבול התפוקה של החומר;
σ0 מייצג את התנגדות החיכוך של הסריג שנוצר בעת הזזת נקע בודד;
Ky הוא קבוע הקשור לסוג ואופי החומר ולגודל הגרגירים;
d קוטר גרגר ממוצע.
השפעת עידון הדגנים על חוזק המתכת מתוארת על ידי הקשר H-P. בדיקת המבנה המטאלוגרפי מראה שגודל גרגיר הגביש במבנה המטאלוגרפי של חוט הנחושת השבור גדול יחסית, גודל הגרגר הממוצע, והאחידות של הגרגרים משפיעה על הקשיחות והחוזק של חוט ליבת הנחושת. ראה איור 4.

דְמוּת 4 דיאגרמת ניתוח מטאלוגרפית של חוט ליבת מוליך שבור

2.3.2 היחס בין חומר הנחושת בחוט הליבה של רתמת החוט EPB משפיע על ההתארכות בעת השבירה של חוט הליבה. המוליכים במקרה זה משתמשים בחוטי ליבה מצופים בדיל, מה שמפחית את שיעור הנחושת בחוטי הליבה.
דְמוּת 5 מראה שההתארכות בשבירה של חוט ליבת נחושת משומר קטנה מזו של חוט ליבת נחושת חשופה. חוט ליבת הנחושת המגולוונת עם התארכות מופחתת בשבירה מפחיתה את התנגדות הכיפוף של רתמת החוט EPB ומגבירה את הסיכון לשבירה.

דְמוּת 5 התארכות בשבירה של חוטים עם ציפויים שונים

2.3.3 מבנה החוט משפיע על קשיחות החוט, ובכך להשפיע על התנגדות הכיפוף של רתמת החוט EPB. ככל שמספר חוטי הליבה גדול יותר, ככל שהקשיחות הכללית של החוט גבוהה יותר, אשר תורם יותר לעמידות רתמת החוט EPB לשבר עייפות הנגרם כתוצאה מכיפוף. החוטים של רתמת החיווט EPB במקרה זה כוללים 2 2.5מ"מ חוטי נחושת ו 2 0.5מ"מ חוטי נחושת.
ביניהם, קוטר הליבה של החוט בגודל 0.5 מ"מ הוא 0.15 מ"מ, והמספר הוא 28. מספר חוטי הליבה קטן מדי והקוטר גדול מדי, מה שמשפיע על התכונות המכניות הכוללות של המוליך.

2.4 ניתוח שכבת הגנה חיצונית של רתמת חוט EPB
הכבל המשולב של רתמת ה-EPB השבורה הכיל ארבעה מוליכים ושכבת הגנה חיצונית של חומר PVC. שכבת ההגנה שלו מחוברת הדוק לארבעת החוטים, כמעט כמו גוף נוקשה. ניתוח מראה כי ארבעת החוטים בתוך שכבת ההגנה החיצונית חסרים מקום חיץ במהלך תהליך הכיפוף וקשה להרחיב או להתכווץ, גורם לריכוז מתח ושבירה חמורים.

2.5 ניתוח נקודות התקנת רתמת חיווט EPB
רתמת החיווט EPB מקובעת לשלדת הגוף באמצעות התאמת הפרעות מכנית. נקודות ההרכבה עשויות פוליאוריתן אלסטומר PUR, עם קשיות חומר של 95A. היעדר קצוות מעוגלים, חוסר גמישות ואפקט חציצה כאשר נתונים לכוח הוא גורם נוסף הגורם לשבירת רתמת החוט של EPB. במקרה הזה, היעדר חציצה אלסטית והשפעת ספיגת האנרגיה על מתח כיפוף מובילים לשבר עייפות עקב ריכוז מתח גזירה בנקודה הקבועה של רתמת התיל.

2.6 ניתוח אורך רתמת EPB
לאחר ניתוח בדיקה, לאורכם של חוטי רתמת ה-EPB יש שולי גודל מוגבלים באזור הדינמי. יש מתח ברור ברתמה בין שתי הנקודות הקבועות. במהלך תהליך הכיפוף, בעוד שהאזור הנע של רתמת התיל נתון למתח, העלייה בזווית הכיפוף מעצימה את ריכוז מתח הגזירה, מה שגורם לרתמת התיל להישבר.

3 תוכנית אופטימיזציה וניסוי
העיצוב והבחירה של חוטי רתמת חיווט לרכב צריכים להתמקד בתפקוד ובסביבה של רתמת החיווט. רתמת התיל EPB מותקנת באזור הכיפוף הדינמי של שלדת המרכב ומערכת החנייה לרכב קובעת כי רתמת התיל EPB היא רתמת חוט מיוחדת לרכב ומהווה חלק בטיחותי.. הצעות למטה:
3.1 הגדר את סוג החוט בהתבסס על דרישות ההתנגדות לכיפוף, ובחר בנחושת חשופה עם גודל גרגר גבוה וחוטים גמישים במיוחד עם מספר רב של חוטי ליבה כדי לעמוד בדרישות חיי הכיפוף. על מנת להבטיח את חוזק החוט, שטח החתך המינימלי של חוט הרכב לא צריך להיות פחות מ-0.5 מ"מ. לפי התקן הגרמני LV112-1, בחר חוט נחושת חשוף גמיש במיוחד:

3.2 הגדר את שכבת ההגנה החיצונית ואת מבנה החתך של החוט בהתבסס על דרישות הלחץ להעברת מתח כיפוף ולתעל ביעילות. בחר את המבנה של תיל פלוס מעטפת, ולהגדיר את דרגת ההתנגדות לבלאי ודרגת הטמפרטורה של החומר. הגדר באופן סביר את יחס הנפח של המוליכים במארז כך שהמוליכים יוכלו להתרחב ולהתכווץ בטווח קטן ולהפחית את ריכוז המתח.
3.3 קבע את אורך הקו והסובלנות על סמך דרישות הכוח. באופן כללי, האורך של כל חלק ברתמת החיווט של הרכב נקבע על סמך המיקום בפועל של המכשירים החשמליים על הגוף. הסובלנות בפועל צריכה לקחת בחשבון את דרישות הרכבת רתמת החיווט ואת בעיות ההפרעות שלהן בתנאים דינמיים וסטטיים. בשל השפעת כוח הגזירה במהלך תנועת כיפוף, האורך צריך להיות מעט יותר בהתאם לאורכו האמיתי של הקו. באופן כללי, היתירות היא בין 3% וכן 5%.
3.4 הגדר חומרי נקודת הרכבה על סמך דרישות הלחץ. הפחת את הקשיות של חומר ה-PUR של רתמת החוט EPB ל-75A, לחסל את הקצוות הישרים של הנקודה הקבועה, להגדיל את עיגול הפינות, להפחית את ריכוז המתח, ולשפר את חיי התנגדות הכיפוף.
3.5 בצע בדיקת כיפוף לאחר אופטימיזציה של רתמת ה-EPB כפי שהוזכר לעיל. זווית הכיפוף של רתמת התיל על הספסל ירדה, וריכוז המתח הופחת משמעותית. לאחר כל מבחן כיפוף רתמת החוט הגיע 1 מיליון פעמים, מראה החוט היה ללא רבב, לא התרחשה שבירה, והעברת האות החשמלי הייתה תקינה.
דְמוּת 6 חתך רוחב אופטימלי ובדיקת כיפוף אופטימלית

4 מַסְקָנָה
① הגורמים הפוטנציאליים לשבירת רתמת תיל EPB מנותחים לעומק בהתבסס על המיקום שבו נשברת רתמת ה-EPB של המכונית, החתך השבור, החומר של החוט, ושיטת ההתקנה.
② שיטת הניסוי שימשה לביצוע ניתוח מעמיק של הלחץ על שבירה ברתמת חוט EPB ולאשר את הגורם לשבירת רתמת חוט EPB.
③ גיבש תוכנית לבחירת חומרים עבור מוליכים נחושת מרובי ליבות של רתמת חיווט ה-EPB לרכב, ולהגדיר את העקרונות לשכבת ההגנה החיצונית של המוליכים, אורך רתמת התיל באזור התנועה, וקשיות החומר של נקודת ההתקנה. באמצעות ניתוח השוואתי לפני ואחרי יישום תכנית השיפור, הדיוק של תוכנית האופטימיזציה אומת וסיפקה התייחסות לניתוח ופתרון של בעיות דומות.