降本壓力一直是貫穿于整個汽車研發過程中的,下面從設計的角度談汽車線束的降本。
一、線束設計平臺化
通用性和延續性是現代產品設計的一個重要方面。
簡而言之,在設計之初,盡可能將同一種成熟的平臺車型作為參照,例如,選擇同一種電器功能件、線束附件(包括扎帶、橡膠制品、托架)、包扎方式等,不僅可縮短整車線束開發周期(有利于公司長遠發展),而且可縮短新項目新部件的采購周期,開模費,這樣就降低了成本,一旦這樣設計出2~3款車型,成本方面就會有不小的體現。
然而,建立一個成熟的電力系統平臺并非一帆風順,需要耗費大量的時間、精力、物力和后期試驗推廣等,但對該行業的長遠發展是有利的,要將項目平臺化(包括導線規格單一化、導線顏色選擇標準化、電氣功能標準化、線束附件標準化)包裝方式的標準化),這無形中節省了設計成本、風險成本和制造成本。
二、精化與優化設計流程
現在國內許多人在做線束設計時,風格非常隨意,思路非常單一,這種做法很不科學。
當進行線束走向設計時,應充分考慮線束節點和搭鐵點的設計,盡量采用就近原則避開線路纏繞。
與此同時,在進行線束設計時,通常會把導線的線徑放大,當然這樣可以提高汽車的安全性,但如果設計過程不細化,原本1mm2的導線就夠了,去選擇2mm2的導線,顯然會造成成本提高。如把線束設計細化為單根導線,充分考慮到每根線的使用、線經、長度等,可以減少線束的成本。
三、線束設計三維模擬
從源頭上控制設計過程,實現電子裝載。用數模模擬車線的走向,反復驗證走向是否合理,并通過在實車中采用樣件驗證線束的走向、長度。通過數輪三維數據和實車裝車驗證,在設計階段避免了線束與鈑金干涉的問題,解決了向分枝問題,有效地控制線長,避免了后期大量返工。利用三維樣車進行仿真演示及優化設計,極大地節省了時間和精力,同時也在一定程度上節約了成本。
四、線束優化布局
首先要充分了解該車的整車電器原理,進行合理的整車線束劃分(發動機機艙線束總成、發動機線束總成、儀表板線束總成等)。但發動機艙線束的走向設計尤其重要,這關系到以后實車的賣點,因此設計時需要綜合考慮發動機布局(橫向、縱向)、整車電器原理以及后期電器故障維修。
還有一個與新動力總成配套的項目,需要同時更換線束。之前平臺的基本型號都是MT型車,配置較低,而新車則包括AT動力總成車型,并且配置較高,并且在設計之初發動機線束與發動機艙線束對接時預留孔較少,重設計時有兩種方案:
方案1:按照傳統思想,將發動機ECU和整車線束完全對接到發動機線束中。結果顯示,發動機線束與機艙線束對接處的40孔位插件不足(還缺少18個孔)。先考慮更換多孔位連接器,但由于布線空間窄,無法更換多孔位連接器。初步階段先增加一個對接連接器,考慮到這里是電噴系統的對接,選擇一對20孔的混合進口連接器,嘗試在ECU支架上尋找固定點。
方案2:對發動機ECU進行了針腳定義分析,發現發動機ECU與整車線束對接的4個連接器中,有2個連接件(暫稱為A、B)涉及到與發動機電噴系統上的傳感器,執行機構沒有直連,則可考慮將A、B放入發動機艙線束,以降低對接孔數。通過實車驗證后發現該方案是可行的,而且降低了發動機線束粗度,孔位置得到充分利用。其關鍵是省去兩個進口連接器和一個固定卡扣。若以每輛汽車節省2元的成本計算,SOP后每年能生產出5萬臺,僅一對連接器就可節省10萬元。線束布局合理,避免浪費,有效控制了成本。
五、合理設計線束保護
整個車體大體分為3個環境區:①熱/潮濕區(以前艙為主);②冷/干區(室內為主);③冷/潮濕區(尾部為主)。各種環境對線束設計的要求也不相同。
(1)熱敏導體,波紋管如TXL/PP等。
(2)在低溫下使用耐溫要求低的電線,如TWP/PE等。
③使用密封性塑料制品和帶膠熱縮管壓接。
④采用非密封塑件和膠帶保護的壓接。
要根據這些不同環境的特點,合理選擇導線、波紋管類型等,避免浪費。