Design de arnês de fiação de baixa tensão & Soluções

Especificações técnicas para projetos e soluções de chicotes de baixa tensão

EU. Princípios Básicos de Design e Tecnologias Chave
‌Modelagem 3D e Simulação Dinâmica‌
CÁTIA, UG e outros softwares 3D são usados ​​para simular o layout do chicote, verificar dinamicamente o risco de interferência com componentes adjacentes, otimizar caminhos de ramificação e distribuição de pontos fixos, e alcançar uma precisão de simulação de mais de 80%‌.

Combinado com o zoneamento funcional do veículo (como o compartimento do motor e a cabine), peças móveis e áreas pontiagudas devem ser evitadas ao planejar a direção do arnês para reduzir o risco de desgaste dinâmico‌.

‌Otimização da correspondência de fios e terminais‌
O diâmetro do fio é selecionado com base na corrente de carga e na resistência ao calor, e a área de contato após a crimpagem é calculada por “área da seção transversal do condutor × taxa de compressão” para garantir desempenho elétrico e resistência mecânica‌.

Cenários especiais (como impermeabilização e blindagem) use terminais banhados ou conectores com estruturas de crimpagem isoladas para resolver o problema de corrosão eletroquímica de cobre e alumínio‌.

Projeto e aplicações funcionais de arnês de fiação de baixa tensão na China

‌Projeto de proteção e fixação‌
A proteção da camada externa usa tubos corrugados e malha trançada resistente ao desgaste, e carcaças rígidas são sobrepostas em áreas vulneráveis, como o chassi, para melhorar a resistência ao impacto‌. O espaçamento da fivela fixa é ≤300mm, e a estrutura de travamento automático é combinada para otimizar a distribuição mecânica para evitar vibrações e quedas.

2. Inovação tecnológica e atualização de materiais
‌Tecnologia de fio condutor de corrente com núcleo de alumínio‌
Substituir o cobre pelo alumínio pode reduzir o peso de um único veículo em 10kg. Após promoção em grande escala, o consumo anual de cobre pode ser reduzido em 300,000 toneladas, e os problemas da escassez de cobre e das emissões de carbono podem ser resolvidos simultaneamente. Através do tratamento de superfície e otimização do processo de conexão, os problemas de fluência e corrosão do alumínio podem ser superados.

Adapte-se aos requisitos da arquitetura de 48V e suporte cenários de conexão de alta confiabilidade (como novos circuitos de carregamento de energia).

‌Solução de conexão inteligente‌
O conector híbrido do lidar com conexão diferencial GEMnet 10G integrada suporta transmissão de dados de alta largura de banda para condução inteligente.

Fabricante de chicote elétrico de baixa tensão na China & fornecedor

Interface coaxial miniaturizada (MATE-AX, TMF) permite configuração flexível de câmeras, telas e antenas para reduzir a ocupação do espaço.

3. Modos de falha e soluções típicas
‌Desgaste por interferência dinâmica‌ Otimize o caminho do chicote elétrico para evitar peças móveis, e adicione fole ou proteção de malha trançada;
‌Esmagamento da camada de isolamento‌ Use bainha rígida ou ajuste o espaçamento entre pontos fixos para evitar que o chicote elétrico passe por um espaço estreito;
‌Entrada de água no conector‌ Use conectores à prova d'água IP67 e superiores, sele a área de crimpagem do terminal e adicione anéis de borracha à prova d'água;
‌Separação do chicote de fios‌ Use fivelas de travamento automático para otimizar a distribuição mecânica dos pontos fixos (como fixação de camada dupla na seção de transição da suspensão);

4. Verificação de testes e controle de custos
‌Teste de desempenho‌
‌Teste DV‌: simular condições extremas de trabalho, como vibração e impermeabilização, para verificar a confiabilidade do chicote elétrico‌.
‌Teste de força de extração‌: A força de ligação entre o terminal e o fio deve ser de extensão ≥0,40 mm (#18 Fio AWG)‌.

‌Estratégia de redução de custos‌
Otimize o comprimento do fio e a posição da ramificação por meio de modelagem digital 3D para reduzir o uso de fios e conectores redundantes (redução de cerca 15%)‌. Projeto modular (como cabo flexível plano FFC) reduz os custos de desenvolvimento personalizados e se adapta às necessidades de cockpits inteligentes e controle de domínio.

V. Casos de aplicação típicos
‌ Chicote elétrico da cabine inteligente: Chicote de fiação de baixa tensão blindado com conector coaxial MATE-AX para reduzir a interferência do sistema de alta tensão nos sinais de áudio e vídeo.
‌Novo chicote elétrico de carregamento de energia: Tecnologia integrada de fio condutor de corrente com núcleo de alumínio, redução de peso do circuito de carga de 20%, eficiência de dissipação de calor aumentada em 30%.

Através do design acima e da inovação tecnológica, O chicote elétrico de baixa tensão atendeu aos rigorosos requisitos dos novos veículos de energia em termos de peso leve, inteligência e confiabilidade, ajudando as montadoras a obter redução de custos, melhoria da eficiência e objetivos de desenvolvimento sustentável.

NVH é a sigla para Ruído, Vibração, e aspereza. É um indicador abrangente para medir a qualidade da fabricação de automóveis. Neste artigo, engenheiros de chicotes elétricos analisam principalmente NVH automotivo e ruído de chicotes elétricos a partir de uma perspectiva de projeto, combinado com a experiência real de desenvolvimento síncrono de veículos.
O conforto dos ocupantes do carro e a resistência e vida útil das peças do automóvel causadas pela vibração estão todos dentro do escopo da pesquisa NVH.

Especificação de projeto para chicotes elétricos automotivos de baixa tensão

A importância do NVH automotivo
De um modo geral, o desempenho do NVH determina diretamente o nível de conforto do veículo durante a condução. Quanto maior a pontuação NVH, quanto maior o nível geral de conforto do veículo, e vice-versa. Ao mesmo tempo, As questões de NVH dos veículos sempre foram uma das questões mais preocupantes para os principais fabricantes de automóveis e empresas fornecedoras de peças.. De acordo com estatísticas, sobre 1/3 dos problemas de falha do veículo estão relacionados aos problemas de NVH do veículo, e quase 20% das despesas de pesquisa e desenvolvimento das principais empresas fabricantes de automóveis são gastas na solução de problemas de NVH dos veículos.2. Causas de ruído anormal causado pelo chicote elétrico

2.1 A margem de reserva é muito longa
2.1.1 Margem de exercício excessiva
A margem de movimento dos ramos do chicote de fios das partes móveis é relativamente longa. Quando os componentes elétricos relacionados estão em movimento, os ramos do chicote de fios são fáceis de entrar em contato com o ambiente circundante, causando ruído anormal. Durante o uso real, as partes relacionadas ao movimento do carro, como assentos de carro (geralmente os bancos dianteiros), coluna de direção, porta-luvas do painel, etc., irá se mover com frequência. Ao organizar o chicote de fios nas peças móveis, é preciso aumentar a margem de movimentação, aquilo é, quando o componente se move, o chicote de fios não pode restringir seu movimento. Claro, quanto maior a margem de exercício, melhor. Ao projetar, o caminho do chicote elétrico das peças móveis nas posições extremas de cada direção de movimento deve ser feito, e o tamanho do caminho mais longo deve ser usado como o tamanho provisório deste segmento do chicote de fios, e, em seguida, simule novamente se o tamanho provisório irá interferir nos acessórios circundantes em cada posição. Se houver interferência, você deve selecionar novamente o ponto de fixação do chicote elétrico ou negociar com os componentes vizinhos para evitá-los. Se não houver interferência após verificação, o tamanho desta seção é o tamanho razoável do projeto do chicote de fios, Como mostrado na figura 1.

2.1.2 O subsídio de montagem é muito longo
Durante o processo de produção e montagem de automóveis, se o espaço operacional for insuficiente, um subsídio de montagem precisa ser reservado. No entanto, se a margem de montagem for muito longa, isso fará com que a ramificação do chicote de fios interfira facilmente no ambiente circundante, causando ruído anormal. Na oficina de produção da principal fábrica de motores, para melhorar a eficiência da produção, algumas peças geralmente são montadas separadamente off-line e depois montadas na linha de montagem final, como o painel de instrumentos substituto, pára-choque dianteiro e pára-choque traseiro, etc.. Neste momento, precisamos reservar uma margem de ancoragem no projeto inicial para facilitar a montagem pelos trabalhadores. Para a permissão de montagem dessas dockings Inline, o ramal do chicote elétrico geralmente requer 120 ~ 140 mm, conforme mostrado na marca vermelha na Figura 2.

No processo de montagem de alguns componentes elétricos, se os componentes elétricos forem consertados primeiro, o conector na extremidade do chicote elétrico não poderá ser montado devido à falta de espaço operacional. Isso requer puxar o conector na extremidade do chicote elétrico para conectar ao componente elétrico, então empurrando-o de volta, e finalmente fixando o componente elétrico em sua posição original. Então, esses ramos do chicote elétrico exigem que reservemos espaço para montagem. Para a margem de montagem de componentes elétricos, os ramos do chicote elétrico geralmente precisam ser alongados em 60 ~ 80 mm, conforme mostrado na marca vermelha na Figura 3.

Desde que as condições de montagem sejam atendidas, quanto menor a margem de montagem, mais controlável será a direção do chicote de fios, menor será a probabilidade de contato com o ambiente circundante, e menor a probabilidade de ruído anormal dos ramos do chicote de fios. Além disso, fita de veludo é preferida para cobertura dos galhos do chicote com margem de montagem, o que pode reduzir o ruído anormal causado pela interferência entre o chicote de fios e o ambiente circundante.

2.2 A distância entre pontos fixos é muito longa
A distância entre os dois pontos fixos adjacentes do chicote de fios é longa, que é propenso a tremores e ruídos anormais. A função da fivela no chicote de fios é fixar os ramos do chicote de fios e restringir sua direção. A redução de custos da eliminação de uma fivela é mínima, mas os efeitos colaterais são muito óbvios: a direção real do ramal do chicote elétrico é muito diferente do status nos dados. Portanto, o tamanho de dois pontos fixos adjacentes não deve exceder 200 mm. Se não houver nenhum ponto de interferência entre a ramificação do chicote elétrico e o ambiente circundante, e o segmento do ramal do chicote de fios é um segmento reto, a distância entre os dois pontos fixos não deve exceder 300mm. Além disso, o tamanho do ponto de saída ou ponto de fixação do ramal do chicote de fios até a extremidade da bainha não deve exceder 150 mm. Quando a distância entre os dois pontos fixos é muito longa e a distância com o ambiente circundante é pequena, uma vez que as tolerâncias sejam corrigidas durante a fabricação do chicote de fios, os ramos do chicote de fios ficarão soltos ou distorcidos durante a montagem real, e é fácil interferir no ambiente circundante. Ruído anormal é produzido quando o carro está dirigindo, o que afeta a experiência de pilotagem.

2.3 Seleção irracional de fivelas
Se a fivela for selecionada e projetada de maneira inadequada, pode tremer ou cair, causando ruído anormal. Cada braçadeira tem seu próprio tamanho e espessura para caber no orifício de montagem. Dentro da sua faixa de adaptação, quando a força de inserção da cabeça é ≤60N e a força de extração é ≥120N, a falha da fivela pode ser evitada. Se a fivela falhar, não só produzirá ruído quando o carro estiver dirigindo, mas o chicote elétrico fixo também irá tremer e entrar em contato com o ambiente circundante, causando ruído anormal.
No projeto inicial do chicote de fios, devemos dar prioridade ao uso de gravatas comuns de cintura redonda, o que pode não só reduzir o custo do projeto, mas também restringir a direção do chicote de fios. Tente evitar o uso de fivelas de formato especial e fivelas em forma de T deslocadas para evitar que as fivelas balancem devido à vibração do próprio carro., resultando em ruído anormal.

Reduza o NVH do veículo do ponto de vista do design do chicote elétrico
3.1 Redução de ruído no próprio chicote elétrico
Ao projetar, leve em consideração o possível ruído anormal causado pelo próprio chicote elétrico. O ruído anormal produzido pela própria cablagem é o mais direto para os ocupantes. Portanto, ao projetar, devemos simular um processo de movimento e processo de montagem razoável, selecione um ponto de fixação razoável do chicote de fios, e selecione uma fivela de gravata adequada. Além disso, em áreas onde as ramificações do chicote elétrico estão próximas do interior, recomenda-se envolver todos com fita de veludo para redução de ruído.3.2 Redução de ruído em chapas metálicas
Tente evitar abrir buracos na chapa metálica do firewall e na chapa metálica inferior do corpo. Quando um carro está dirigindo, parte do ruído e da vibração vem do chassi. Se mais furos forem abertos na chapa metálica do firewall e na chapa metálica inferior do corpo para fixar o chicote elétrico, o carro causará maior ruído e vibração ao dirigir em alta velocidade, aumentar NVH, e reduzir o conforto do carro. . Portanto, cartões de pinos devem ser usados ​​tanto quanto possível para fixar o chicote elétrico na chapa metálica do firewall e na chapa metálica inferior do corpo. Durante o projeto, o engenheiro de chapa metálica foi solicitado a soldar pinos com diâmetro de 5 mm ou 6 mm para fixação do chicote de fios. Se houver algum chicote de fios inevitável através de furos, tente abrir buracos menores. O tamanho da abertura é baseado na maior bainha a ser perfurada. O tamanho de abertura comum é o tamanho diagonal da maior bainha a ser perfurada, mais 6 mm como o diâmetro da abertura. Aquilo é, uma folga de 3 mm é deixada em ambos os lados para garantir que a maior bainha possa passar através do furo da chapa metálica, reduzindo ao mesmo tempo a abertura da chapa metálica. O ruído e a vibração do chassi podem ser minimizados.

3.3 Redução de ruído com algodão e carpetes com isolamento acústico
Tente evitar comprimir a espessura do algodão isolante e reduzir as aberturas no carpete. Algodão e tapetes com isolamento acústico que pertencem a interiores macios têm a função de isolamento acústico e redução de ruído. Quanto mais espessa a espessura, melhor será o efeito de isolamento acústico.

3.3.1 Algodão com isolamento acústico
A espessura do algodão com isolamento acústico está geralmente entre 10 e 20 milímetros, e está disposto principalmente na capota do habitáculo e nas tampas das rodas traseiras esquerda e direita. Desempenha um papel vital no isolamento acústico do habitáculo. Porque o algodão com isolamento acústico é instalado próximo à chapa metálica do corpo, e o chicote elétrico é fixado na chapa metálica do corpo, Como mostrado na figura 4 (a parte marrom é o algodão com isolamento acústico). Portanto, a espessura do algodão isolante acústico que causa contato com o chicote de fios não pode ser muito grossa, caso contrário, o chicote de fios não poderá ser fixado na chapa metálica. Em áreas onde existe algodão com isolamento acústico, cartões prisioneiros devem ser preferidos para fixar o chicote de fios. Desta maneira, o algodão com isolamento acústico só precisa abrir pequenos orifícios para evitar os pinos. Ao mesmo tempo, os pinos também devem ter prioridade para especificações mais longas, como pinos com altura de 20mm. Desta maneira, uma espessura de 8 ~ 9 mm pode ser deixada para o algodão com isolamento acústico, melhorando assim o efeito de isolamento acústico do algodão com isolamento acústico. Se os pinos de soldagem não estiverem disponíveis em determinadas áreas da carroceria do carro, você pode usar fivelas levantadas com longos orifícios redondos para obter o mesmo efeito.

3.3.2 Tapete
A espessura do carpete é geralmente entre 10~60mm, o que pode reduzir significativamente o ruído e a vibração do chassi. O carpete é instalado em frente ao chicote elétrico e à manta de isolamento acústico. O tapete está disposto em cima do chicote de fios, Como mostrado na figura 5 (a parte ciano é o tapete). Portanto, o chicote elétrico sob o carpete deve tentar evitar o uso de fivelas elevadas e não comprimir a espessura da espuma de algodão do carpete. Se algum chicote elétrico se ramificar, como ramificações do chicote elétrico do assento, precisa passar pelo carpete para se conectar a dispositivos elétricos, aberturas de carpete são obrigatórias. Geralmente, o tamanho da abertura é 10 mm maior que o diâmetro do ramal do chicote de fios. Ao mesmo tempo, tome o centro do furo como origem e abra uma ranhura transversal. O comprimento da ranhura é 20 mm maior que o comprimento diagonal da bainha máxima que pode ser penetrada para facilitar a passagem da bainha e evitar aberturas maiores que afetarão o efeito de isolamento acústico do carpete.

04 Conclusão
Um carro é montado com mais de 20,000 peças, e o NVH do carro é uma questão abrangente que envolve quase todas as partes do carro. O ruído gerado pelo chicote elétrico, conhecido como “navio do carro”, é muitas vezes o mais direto no habitáculo. Portanto, ao projetar o chicote elétrico, devemos nos concentrar no ruído e ruído anormal que pode ser causado pelo arranjo do chicote elétrico para evitar vibrações e ruídos anormais quando o carro está dirigindo devido ao layout irracional do chicote elétrico. Isso, por sua vez, afeta a experiência de direção do carro.