浅析商用车线束设计中的热害防护
2015-01-03李娟周积茂
李娟,周积茂
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
浅析商用车线束设计中的热害防护
李娟,周积茂
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
为了满足汽车电子电路和安全问题的严格化要求,我们采取在发动机高温区的发热部件表面和需要被保护的整车线束表面增加隔热层,以及提高导线的耐温等级等方法来提高汽车线束的安全性。本文讲述了商用车线束设计中应采取热害防护设计的部位以及热害防护的方法,提高整车线束的安全性,同时提高整车可靠性。
热害;热防护
CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--
前言
热害定义:也称“热伤害”,是指高温对部件的正常运行所造成的损坏。
随着汽车技术的迅猛发展,对电气系统的可靠性要求越来越高。电气系统的可靠性与安全性直接关系着人们的直接感官与生命安全。随着汽车的应用越来越广泛,汽车火灾事故也在频频发生。给人们的人身及财产造成了非常大的威胁及损失。商用车电气火灾中,由于汽车本身的高温部件很多,而由于这些高温部件与汽车线束之间的热防护设计不够可靠,而造成火灾的现象屡见不鲜。从而,商用车线束设计中热害防护设计显得尤为重要。
汽车的发动机、排气管等部件,在正常工作时会产生100℃以上的高温,这样的温度对周边部件的外表面会产生影响,严重时导致周边部件损坏或燃烧等问题。整车热源众多,例如发动机、排气系统、刹车系统、发电机、压缩机等,其中发动机舱、排气系统是整车热害防护的重点部位。
1、热害测试
1.1 热源分布
商用车热源主要是发动机、排气系统、制动系统、发电机、压缩机等,其中发动机舱、排气系统是整车热害防护的重点部位。
1.2 热源重点零部件
发动机:增压器、进/排气歧管、压缩机、打气泵及其管路、发电机;
排气系统:排气管。
1.3 防热害重点零部件
线束:发动机线束、底盘线束、电瓶线等
2、热害测量
根据具体车型以上热源点、热源重点零部件的分布,首先确定热害测量点布置方案,然后与试验工程师进行实车对接并指导现场布置,最后由试验工程师并按照试验方案和规范进行相关试验。
以下是重卡某车型热害问题测量方案案例:
试验样车测量点布置18个,分布如下:
位置1:位置1:排气管标记“位置1”处正前方距离50mm、100mm、150mm,共3点;
(考虑因素:此处常布置制动气管及线束)
位置2:排气管标记“位置2”处正前方及正上方距离50mm、100mm、150mm,共6点;
(考虑因素:此处常布置制动气管及线束)
位置3:排气管标记“位置3”处正前方及正上方距离50mm、100mm、150mm,共6点;
(考虑因素:此处常布置制动气管及线束)
位置4:气管标记“位置4”处,传感器直接固定在气管上,共1点;
(考虑因素:此处常布置油管及线束)
位置5:打气泵钢管接口标记“位置5”处,传感器直接固定打气泵钢管上,共1点;
(考虑因素:打气泵钢管常与线束及管路距离近)
位置6:打气泵钢管螺旋管后,传感器直接固定打气泵钢管上,共1点;
(考虑因素:测量打气泵钢管前后温度变化)
位置7:预热接线桩头处,传感器直接固定线束上,共1点;
(考虑因素:预热线束的耐热要求)
试验样车共计布置测量点18个
3、热害试验
商用车热害试验具体参见《Q/JQ 13062.3 商用车转毂试验方法 热害试验》。
4、热害结果运用
将试验测量的结果进行分析,选择达到热平衡状态后数据中各热害点温度最高值作为试验结果,与各热害点材料许用最高温度设计值进行对比,如试验结果大于该许用温度,则判定该热害点设计不合格。
5、热害防护要求
5.1 管、线路防护措施
5.1.1 常见的热防护措施
a-热源部件与被保护部件之间加隔热板;
b-在热源部件上包裹隔热材料;
c-在被保护部件上包裹隔热材料。
5.2 排气管高温区防热害措施
排气管高温区:当排气管与附近管、线路有效距离<100mm,选择采用以下一、二种隔热措施:
(1)增加隔热板:一般由制动分组在车架上装配隔热板,典型的喷涂E2100隔热阻尼胶的隔热板见图5。
(2)在排气管外包裹玻璃纤维布,见图6。
6、热害防护要求
下面以某轻客产品为例,热防护整改案例如下。
热防护的原则:根据《GB 7258-2012 机动车运行安全技术条件》要求,客车发动机舱内和其他热源附近的线束应采用耐温不低于125℃的阻燃导线,其他部位的线束采用耐温不低于105℃的阻燃导线,波纹管应达到GB/T 2408规定的V-0级。
鉴于目前我们某轻客产品不满足法规要求,特对轻客产品的导线、波纹管耐温等级进行提升,具体见下表:
7、结束语
综上所述,商用车线束设计中热防护不但要通过a-热源部件与被保护部件之间加隔热板、b-在热源部件上包裹隔热材料、c-在被保护部件上包裹隔热材料等三种方式对线束进行保护,更需要在线束设计本身中考虑导线规格、耐温等级以及外包材料的耐温等级的选择。
[1] 黄雅妮. 汽车电器火灾分析及防治策略研究[A]: 自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[c];2009年.
[2] 轻卡制动管路设计基准.
[3] 汽车线束包裹材料选型设计规范.
[4] Q/JQ 13062.3 商用车转毂试验方法 热害试验.
The design of commercial vehicle wiring harness thermal pollution protection
Li Juan, Zhou Jimao
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)
To meet the stringent requirements of automotive electronic circuits and security issues, we take on the surface of the heating components that engine of drier and protection of the surface of the vehicle wiring harness need to be increase the thermal insulation layer,and improve heat resistance level of wire and other methods to improve the safety of the vehicle wiring harness.This article tells the story of commercial vehicle wiring harness should be adopted in the design of the part of the thermal pollution protection method,to improve the safety of the vehicle wiring harness.,at the same time improve the reliability of the vehicle.
Thermal pollution; Thermal protection
U463.6
A
1671-7988(2015)03--
李娟,助理工程师,就职于安徽江淮汽车股份有限公司,从事汽车电气系统研究和电器部件开发、设计工作。