Kaedah Reka Bentuk Harness Litar Automotif

Reka bentuk abah -abah litar automotif perlu dipertimbangkan secara komprehensif, kebolehpercayaan, keserasian elektromagnetik dan kemudahan penyelenggaraan. Berikut adalah kaedah dan prinsip reka bentuk teras:
1. Prinsip reka bentuk dan spesifikasi
Keselamatan diutamakan
Abah-abah voltan tinggi (seperti kenderaan tenaga baharu) perlu menggunakan reka bentuk dwi-trek untuk mengelakkan badan sebagai titik asas, dan mematuhi dengan ketat keperluan rintangan voltan tinggi dan tahap perlindungan.
Abah-abah perlu mengelakkan kawasan ubah bentuk perlanggaran (seperti rasuk anti-perlanggaran dan pintu dalam) untuk mengelakkan kerosakan penebat dan kebocoran.
Wayar perlu diikat dengan kemas, tetap dan diapit, dan dilindungi apabila melalui lubang, dan anjakan semasa brek kecemasan hendaklah dikhaskan.

Reka bentuk modular dan bersegmen
Bahagikan modul abah-abah (seperti abah-abah enjin, abah-abah instrumen, abah-abah pintu, dll.) mengikut kawasan berfungsi untuk mengurangkan panjang abah-abah utama, mengurangkan kos dan memudahkan pembongkaran dan pemasangan.
Penyambung bersegmen hendaklah disusun di lokasi yang tersembunyi dan mudah diselenggara untuk mengelakkan risiko benjolan.

Keserasian elektromagnet (EMC)‌
Abah-abah voltan tinggi hendaklah disalurkan di bawah casis sebanyak mungkin untuk mengurangkan gangguan elektromagnet. Untuk talian isyarat sensitif (seperti bas CAN), pasangan terpiuh atau reka bentuk wayar terlindung digunakan untuk meningkatkan keupayaan anti-gangguan.

Penjelasan terperinci mengenai pengiktirafan dan analisis gambarajah litar kereta

2. Kaedah penyusunan
Keperluan penetapan dan jarak
Jarak antara titik penetapan bersebelahan abah-abah voltan tinggi ditentukan mengikut luas keratan rentas:
Apabila luas keratan rentas lebih besar daripada 16 mm², jaraknya ialah ≤300 mm;
Apabila luas keratan rentas ialah ≤16 mm², jaraknya ialah ≤200 mm‌.
Jurang antara abah-abah dan bahagian pegun ialah ≥10 mm, mengelakkan sentuhan dengan tepi tajam, suhu tinggi, dan bahagian yang bergerak. Jika perlu, tambah perisai haba atau tiub beralun untuk perlindungan‌.

Pengoptimuman laluan pendawaian
Abah-abah voltan tinggi harus mengelakkan persilangan atau penggulungan, dan wayar positif dan negatif harus dialihkan pada laluan yang sama. Abah-abah yang berkaitan (seperti wayar tiga fasa motor) hendaklah disusun secara simetri‌.
Apabila kokpit dan abah-abah kabin hadapan disambungkan, ia mesti dilalui melalui lubang logam lembaran badan dan ditutup untuk mengelakkan kebocoran air dan habuk‌.

‌Spesifikasi susun atur tiga dimensi‌
Gabungkan struktur kepingan logam badan untuk merancang arah abah-abah pendawaian bagi memastikan kemudahan pemasangan dan penyelenggaraan. Penyambung disusun dalam kedudukan yang mudah dikendalikan untuk mengelakkan kesukaran memasang dan mencabut palam dengan satu tangan‌8.

Iii. ‌Reka bentuk khas abah-abah pendawaian voltan tinggi‌
‌Sistem dwi trek dan pemilihan penyambung‌
Litar voltan tinggi menggunakan reka bentuk dwi-trek dengan ketat. Penyambung mesti mempunyai gelung saling mengunci, tahap perlindungan yang tinggi (seperti IP67) dan fungsi pelindung, dan pembekal matang diutamakan‌.

Abah-abah pendawaian voltan tinggi seperti sistem pemacu dan stesen pengecas mesti disusun secara bebas dan seragam secara simetri‌.

Langkah-langkah perlindungan
Abah-abah pendawaian petak enjin mestilah tahan kepada suhu tinggi dan getaran, dan mata tetap mesti ditetapkan setiap 200 mm, dengan jarak ≥100 mm dari sumber haba‌.

Gunakan penutup pelindung plastik apabila melewati abah-abah pendawaian pintu melalui lubang, dan susunkannya di bahagian kering pintu untuk mengurangkan risiko kebocoran air‌.

Iv. ‌Pengesahan dan pengoptimuman‌
Semakan skim
Peringkat reka bentuk perlu lulus semakan pelbagai jabatan (reka bentuk, proses, kualiti, pembuatan) untuk memastikan kebolehlaksanaan skim‌.

‌Pengeluaran dan ujian percubaan‌
Sahkan lukisan dua dimensi melalui gambar rajah pendawaian tiga dimensi dan skema, dan menjalankan fungsi, ujian ketahanan dan kebolehsuaian alam sekitar selepas pengeluaran percubaan‌.
Kaedah reka bentuk di atas perlu dioptimumkan secara menyeluruh dalam kombinasi dengan beban elektrik kenderaan, keadaan operasi (seperti sistem kerja berterusan/masa pendek/rawak) dan faktor persekitaran (suhu, getaran).

Penyelidikan dan aplikasi kaedah reka bentuk litar abah-abah pendawaian automotif

Sebagai bahagian penting kos abah-abah pendawaian, litar abah-abah pendawaian kereta mempunyai kesan yang ketara ke atas pengoptimuman kos abah-abah pendawaian. Ia juga berkaitan secara langsung dengan keselamatan dan kebolehpercayaan peralatan elektrik kenderaan. Berdasarkan amalan kerja, artikel ini meringkaskan banyak pertimbangan untuk reka bentuk gelung daripada kedua-dua aspek kos dan prestasi, dan mencadangkan strategi kawalan khusus dan pendekatan pelaksanaan, menyediakan sokongan teknikal untuk reka bentuk gelung abah-abah wayar yang cekap dan tepat. Ia mempunyai kepentingan panduan yang kuat untuk pereka abah-abah pendawaian.

1 Pengenalan
Produk abah-abah wayar berfungsi sebagai pembawa sambungan untuk fungsi elektrik automotif dan merealisasikan sambungan litar antara pelbagai komponen elektrik. Titik permulaan dan titik akhir setiap sambungan litar membentuk gelung dalam produk abah-abah pendawaian. Boleh dikatakan litar abah-abah pendawaian adalah teras produk abah-abah pendawaian. Kualiti reka bentuk litar produk abah-abah pendawaian secara langsung menentukan keselamatan dan kebolehpercayaan abah-abah pendawaian kenderaan.. Apabila tahap elektrifikasi kenderaan meningkat, data komponen elektrik meningkat, interaksi isyarat antara peralatan elektrik menjadi semakin intim, dan bilangan gelung abah-abah pendawaian automotif juga meningkat dengan mendadak. Data litar abah-abah pendawaian model kenderaan am telah mencapai hampir 1,000 (Rajah 1).
Bagaimana untuk mengoptimumkan dan menyelaraskan sebilangan besar litar adalah masalah sukar yang dihadapi oleh reka bentuk abah-abah pendawaian automotif.
Maklumat teknikal sedia ada mengenai reka bentuk abah-abah wayar automotif terutamanya menyediakan panduan reka bentuk untuk reka bentuk abah-abah dawai dalam pemilihan bahan abah-abah wayar dan pautan pembuatan dan pemprosesan, tetapi tidak mempunyai analisis sistematik tentang konsep perancangan dan reka bentuk litar abah-abah wayar. Artikel ini menerangkan perkara utama yang berkaitan reka bentuk gelung abah-abah wayar dari dua aspek: kos dan prestasi, dan menyediakan laluan kawalan khusus. Ia mempunyai peranan panduan tertentu dalam reka bentuk litar abah-abah pendawaian.

2 Kaedah reka bentuk gelung berasaskan kos
Gelung abah-abah pendawaian menyumbang kira-kira 90% daripada kos bahan abah-abah pendawaian, termasuk wayar dan penyambung. Untuk mengawal kos reka bentuk abah-abah wayar, kita mesti bermula dari pengoptimuman reka bentuk gelung abah-abah wayar.
Berkenaan dengan penggunaan wayar, bagaimana untuk mencapai fungsi sambungan gelung dengan panjang wayar minimum adalah isu pertama yang perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk gelung. Ini melibatkan dua aspek elemen reka bentuk: lokasi penempatan komponen elektrik dan pemilihan laluan susun atur abah pendawaian. Kedua-dua faktor ini adalah bebas tetapi saling berkaitan dan mempunyai kesan yang besar terhadap penggunaan panjang wayar.
Pertama, adalah perlu untuk menentukan kaedah sambungan litar berdasarkan prinsip komponen, dan kemudian tentukan kedudukan awal susun atur setiap komponen dalam persekitaran kenderaan. Pemilihan laluan susun atur abah pendawaian adalah berdasarkan kedudukan susun atur komponen, menggunakan panjang abah-abah wayar terpendek untuk menutup sebanyak mungkin kawasan susun atur komponen. Ini juga merupakan prototaip topologi elektrik kenderaan.

Selepas menyiapkan pembinaan topologi kenderaan, ia perlu direka bentuk dan disahkan. Dengan mengira penggunaan wayar tertentu, kita boleh menentukan sama ada kedudukan susun atur komponen dan laluan susun atur abah pendawaian adalah munasabah (kini terdapat sejumlah besar perisian di pasaran yang boleh merealisasikan fungsi ini). Kaedah khusus adalah membandingkan dengan melaraskan bahagian satu demi satu. Seperti yang ditunjukkan dalam angka 2 dan angka 3, reka bentuk kedudukan susun atur BCM yang berbeza dibandingkan untuk memeriksa panjang dan jumlah wayar yang digunakan dalam kenderaan, dan kemudian tentukan kedudukan susun atur BCM yang mana lebih baik.
Dalam proses ini, pengaruh bersama sering berlaku: pelarasan susun atur komponen A akan mempengaruhi pemilihan lokasi komponen B. Oleh itu, selepas menentukan impak setiap komponen dan laluan abah-abah pendawaian pada panjang wayar satu demi satu, yang mempunyai kesan yang lebih besar pada panjang wayar akan dipilih sebagai penyelesaian pilihan pusingan pertama. Atas dasar ini, topologi dibina semula dan penyelesaian sekunder lain dibandingkan dan dianalisis semula. Ini mencapai platform reka bentuk topologi dengan panjang wayar terkecil.
Topologi yang sempurna boleh memastikan jumlah minimum penggunaan wayar. Pada masa yang sama, mengenai penggunaan wayar, konsep reka bentuk tradisional mempunyai keperluan yang jelas untuk pemilihan wayar. Untuk mengelakkan kekeliruan dalam palam terminal, lebih banyak warna wayar sering digunakan untuk membezakannya. Walau bagaimanapun, kerana tahap pembuatan dan kaedah pemeriksaan terus bertambah baik, warna wayar wayar sebenarnya boleh direka bentuk dan diselaraskan dengan sewajarnya untuk merealisasikan fungsi gelung dengan bilangan jenis wayar yang minimum, yang juga merupakan kaedah untuk mengurangkan kos reka bentuk gelung dari perspektif reka bentuk.
Untuk penyambung, bagaimana untuk meminimumkan penggunaan penyambung dan mengurangkan gelung pemindahan adalah perkara yang perlu difokuskan dalam reka bentuk gelung. Di sini, jurutera reka bentuk abah-abah pendawaian perlu berubah menjadi jurutera reka bentuk sistem, dan kerja reka bentuk mengurangkan penggunaan penyambung dan gelung pemindahan perlu dipindahkan kepada reka bentuk dan perancangan komponen elektrik. Terdapat dua aspek utama yang perlu dipertimbangkan:
Di satu pihak, litar berfungsi komponen elektrik boleh dibezakan mengikut konfigurasi model kenderaan. Contohnya, untuk pengawal beg udara, litar berfungsi asas boleh direka bentuk dalam penyambung yang sama, manakala fungsi lanjutan atau lanjutan boleh diatur dalam penyambung lain. Dengan cara ini, hanya satu penyambung boleh digunakan pada model low-end, dan fungsi litar elektrik juga boleh direalisasikan.
Sebaliknya, ia juga boleh dirancang mengikut kawasan sambungan litar, seperti pengawal beg udara. Sesetengah pereka bentuk akan mempertimbangkan untuk mereka bentuk fungsi casis dalam penyambung yang sama dan fungsi panel instrumen dalam penyambung lain. Perancangan seperti ini boleh mengurangkan pemindahan litar bersama di pelbagai wilayah. Reka bentuk gelung berfungsi berasaskan kawasan ini amat berkesan untuk komponen elektrik dengan sejumlah besar pin bersambung (seperti pengawal BCM).

3 – Kaedah reka bentuk litar berdasarkan prestasi abah-abah wayar
Gelung abah-abah pendawaian adalah teras untuk merealisasikan sambungan litar. Keselamatan dan kebolehpercayaan sambungan litarnya adalah keperluan yang mesti dipenuhi. Wayar dan penyambung dalam reka bentuk litar mesti mematuhi keperluan beban dan persekitaran. Kandungan ini telah diterangkan secara terperinci dalam bahan reka bentuk lain. Artikel ini hanya menerangkan cara untuk memastikan reka bentuk prestasi gelung dari perspektif pemilihan laluan gelung.
Pertama, reka bentuk litar mesti mengelakkan mod kegagalan yang tidak dapat dikesan. Seperti yang ditunjukkan dalam angka 4, bahagian belakang fius disambung selari dengan hujung gegelung geganti dan hujung sesentuh. Reka bentuk seperti ini sangat biasa dalam reka bentuk litar kenderaan. Reka bentuk ini jelas munasabah apabila hujung gegelung geganti dan terminal hujung sesentuh berbeza. Walau bagaimanapun, apabila hujung gegelung geganti dan terminal hujung sesentuh adalah sama, peralatan pemeriksaan elektrik semasa tidak dapat mengenal pasti mod kegagalan sedemikian apabila terminal dimasukkan ke dalam lubang geganti dalam kedudukan yang salah.
Oleh itu, kaedah reka bentuk gelung ini tidak boleh digunakan dalam beberapa kes. Sudah tentu, jurutera reka bentuk yang berbeza menghadapi persekitaran reka bentuk dan persekitaran pembuatan yang berbeza, dan mod kegagalan tertentu juga akan berbeza, tetapi pengelakan mod kegagalan dalam reka bentuk litar adalah perkara pertama yang perlu dipertimbangkan.
Sebaliknya, tahap semasa elektronik automotif telah meningkat dengan ketara. Sebagai pembawa elektronik, persekitaran elektromagnet yang dihadapi oleh kereta juga lebih kompleks, dan bagaimana untuk mengurangkan gangguan elektromagnet dalam reka bentuk litar abah-abah wayar adalah topik yang tidak dapat dielakkan. Gangguan gandingan wayar (Rajah 5), gangguan bekalan kuasa, gangguan tanah, gangguan sinaran, dll. semuanya akan mempunyai kesan buruk pada operasi normal peranti elektrik. Litar dalam abah-abah wayar disatukan, dan gangguan gandingan wayar yang dijana antara gelung abah-abah wayar dan antara abah-abah wayar dan konduktor logam adalah amat ketara dalam abah-abah wayar..
Untuk mengurangkan gangguan gandingan wayar dalam reka bentuk gelung, kita mesti terlebih dahulu membezakan antara gelung gangguan dan gelung sensitif. Secara ringkasnya, litar beban induktif seperti gegelung penyalaan, pembesar suara, motor, dll. adalah litar gangguan, manakala litar seperti pengimejan, kuar radar, lampu LED berkuasa rendah, dan pelbagai sensor adalah litar sensitif. Gelung gangguan dan gelung sensitif perlu disusun secara berasingan semasa proses reka bentuk. Ujian telah menunjukkan bahawa meningkatkan jarak antara wayar boleh mengurangkan gangguan frekuensi tinggi (Rajah 6). Jika perbezaan tidak dapat dibuat, ujian kefungsian perlu dijalankan dengan menyuntik gangguan ke dalam wayar untuk menentukan ketepatan reka bentuk litar.
Pada masa yang sama, untuk mengurangkan pengaruh sinaran abah-abah wayar dan gandingan, kawasan gelung litar dan panjang abah-abah wayar hendaklah dikurangkan sebanyak mungkin. Dalam reka bentuk keseluruhan kenderaan, adalah perlu untuk meminimumkan kawasan gelung abah-abah pendawaian, terutamanya talian kuasa dan talian tanah. Ia dikehendaki bahawa abah-abah wayar dalam gelung hendaklah dialihkan secara selari sebanyak mungkin dan dipasang sedekat mungkin dengan badan logam untuk mengurangkan kawasan gelung, dan jarak antara wayar tidak boleh melebihi 50cm.
Sebagai tambahan kepada pertimbangan susun atur gelung gangguan dan gelung sensitif, komponen anti-gangguan pasangan terpiuh dan wayar terlindung yang digunakan pada abah-abah wayar juga perlu diberi perhatian dalam reka bentuk gelung untuk mencapai jangkaan pelindung. Kedua-dua wayar pasangan terpintal hendaklah mempunyai diameter dan panjang yang sama, dan jarak putar hendaklah 10~20mm. Panjang lilitan khusus tertakluk kepada ujian eksperimen. Terminal tanah perisai hendaklah menyambungkan perisai 360° ke cangkerang perisai di kedua-dua hujungnya. Lapisan perisai dan cangkang perisai membentuk perisai lengkap pada garis isyarat. Jika cangkerang komponen yang disambungkan kepada kabel terlindung bukan daripada struktur logam, klip konduktif logam boleh digunakan untuk menekan lapisan pelindung pada plat logam yang disambungkan dengan pasti pada badan kereta. Keberkesanan perisai harus mencapai 60dB.

4 Kesimpulan
Artikel ini menganalisis kaedah reka bentuk litar abah-abah pendawaian automotif dari dua aspek: kos dan prestasi, dan menerangkan penggunaan kaedah khusus berdasarkan amalan kerja. Perkara utama reka bentuk gelung abah-abah wayar diekstrak, yang mempunyai kepentingan panduan untuk jurutera reka bentuk abah-abah wayar dalam proses reka bentuk gelung.