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【摘 要】 线束在汽车中的作用是将电气系统的电源信号或数据信号进行传递或交换,实现电气系统的功能及要求。随着人们对汽车安全性、舒适性、排放和經济性要求不断提高,线束电控单元在汽车上的应用势必越来越多,电控单元间的数据交换也越来越复杂,这就要求电线束的设计及加工制作必须具备优质的数据传递能力及安全性。整车厂某项目在跑车路试的过程中。空调箱线束出现了鼓风机插件烧灼现象,本文就此故障进行分析。
【关键词】 电线;故障现象;端子压接
1.线束介绍
线束是电路中连接各电器设备的接线部件,文中的故障线束是一种空调箱线束,它属于汽车线束的范围,汽车线束是汽车电路的网络主体,连接汽车的电气电子部件,并使之发挥功能,没有线束也就不存在汽车电路。
目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由护套、端子、电线、胶带及辅料组成。它既要确保传送电信号,也要保证连接电路的可靠性,向电子电气部件供应规定的电流值,防止对周围电路的电磁干扰,并要排除电器短路。
2.故障现象
B80V空调箱线束中鼓风机插头在试车过程中出现烧蚀现象,出现发黑、护套变形、保险烧断、鼓风机不能正常工作。
3.故障原因分析
3.1端子分析
接插件的适配端子分为0.63、1.2、1.5、2.8、4.8、6.3和9.5mm大概7个宽度系列,选择接插件时,应考虑其适配端子宽度满足下列要求:
0.64mm当用电器工作电流I≤3A时;
1.2mm当用电器工作电流I≤8A时;
1.5mm当用电器工作电流I≤10A时;
2.8mm当用电器工作电流I≤20A时;
4.8mm当用电器工作电流I≤35A时;
6.3mm当用电器工作电流I≤50A时;
9.5mm当用电器工作电流I≤70A时;
鼓风机端线束的端子型号为DJ621-E6.3C,根据端子压接的剖面分析图来看,端子的压接没有质量问题,符合相关标准。
根据调查,空调箱线束鼓风机端使用的母端端子是由供应商胡连提供,而空调箱总成上的鼓风机使用的对接公端是由供应商天海提供。主观判断,该组公母端之间的配合过松。
到第三方实测三组故障件公母端拉拔力,结果为0N,3N和5N。根据经验值15N-20N拉拔力测试的要求,此公母端配合存在问题。
3.2护套分析
根据图纸要求,护套型号为DJ7022-6.3-21,该型号只定义了护套形状的样式,并没有严格要求对材料的选择。线束供应商使用的是ABS材料的护套,且该材料的耐高温能力仅有85摄氏度左右。
基于3.1的端子分析,端子间配合过松,可能造成虚接触,等同于线径变窄,造成了护套内部的端子上产生高温,该高温肯定已大大超过85摄氏度。鉴于ABS材料耐高温能力仅85摄氏度,所以如照片中护套熔化变形的现象很可能是由于材料的使用上存在耐高温能力差的风险。
3.3电线分析
鼓风机端线束我们选择的线径粗细为2.5mm2的线,该线的粗细设计是按照标准确定的。规则标准如下
导线线径的选择首先要考虑满足用电设备的要求,但线径选择过大,既增加了线束本身的重量,又不利于线束成本的控制,无论对汽车厂还是线束制造厂都是一种资源的浪费。
在这里我给出部分导线适配电流的参考值:
电线横截面积0.35mm2 用电器持续工作电流≤4A;
电线横截面积0.5mm2 用电器持续工作电流≤8A;
电线横截面积1.0mm2 用电器持续工作电流≤12A;
电线横截面积1.5mm2 用电器持续工作电流≤16A;
电线横截面积2.5mm2 用电器持续工作电流≤24A;
电线横截面积4.0mm2 用电器持续工作电流≤32A;
电线横截面积6.0mm2 用电器持续工作电流≤40A;
空调箱上使用的鼓风机在,全工作状态下,回路的最大电流是≤24A的,所以我们选择了2.5mm2。
但是在故障现象的照片中,我们看到电线上也有明显的灼烧现象。且根据同等其他类似项目的鼓风机线束设计,选择的线径粗细多为4.0mm2。
3.4保险丝烧断分析
故障现象中有一个现象是整车的保险丝烧断现象,根据客户提供的信息,保险丝烧断必须达到电流30A以上才会出现保护熔断。而根据鼓风机的参数信息,鼓风机的最大电流只能达到21A左右,不可能造成保险丝的烧断。
可能造成这一现象的原因是,鼓风机堵转造成过电流,造成保险丝熔断,并且产生了高温造成插件灼烧的故障。如果是这样,那前面分析的原因,可能都不成立,因为这些设计都是符合最一般的要求,分析的故障原因都是最极端的情况下造成。但就目前掌握的材料,无法断定真正的原因。
4.故障分析小结
造成该故障的原因可能由多方面原因组合而成。
线束公母端直接配合不良,产生的高温,引起该处线的灼烧;
护套的材料选择耐高温能力过低,造成了熔化变形;
鼓风机堵转造成高电流,产生了高温,引起灼烧。
5.整改的措施
1.线束端母端端子由胡连改为天海,完善公母端子之间的配合;
2.鼓风机的接插件护套改为耐高温的PA66护套;
PA66材料的耐高温能力能够大于200摄氏度。
3.将原有2.5mm2的线提升为4.0mm2。
即使线径符合标准,为保险起见,提升线径粗细,确保稳定性,提高承载电流的能力。
最终的结果还需要通过跑车路试的过程进一步明确。
参考文献:
[1] SAE USCAR 21.2008.15-19。
【关键词】 电线;故障现象;端子压接
1.线束介绍
线束是电路中连接各电器设备的接线部件,文中的故障线束是一种空调箱线束,它属于汽车线束的范围,汽车线束是汽车电路的网络主体,连接汽车的电气电子部件,并使之发挥功能,没有线束也就不存在汽车电路。
目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由护套、端子、电线、胶带及辅料组成。它既要确保传送电信号,也要保证连接电路的可靠性,向电子电气部件供应规定的电流值,防止对周围电路的电磁干扰,并要排除电器短路。
2.故障现象
B80V空调箱线束中鼓风机插头在试车过程中出现烧蚀现象,出现发黑、护套变形、保险烧断、鼓风机不能正常工作。
3.故障原因分析
3.1端子分析
接插件的适配端子分为0.63、1.2、1.5、2.8、4.8、6.3和9.5mm大概7个宽度系列,选择接插件时,应考虑其适配端子宽度满足下列要求:
0.64mm当用电器工作电流I≤3A时;
1.2mm当用电器工作电流I≤8A时;
1.5mm当用电器工作电流I≤10A时;
2.8mm当用电器工作电流I≤20A时;
4.8mm当用电器工作电流I≤35A时;
6.3mm当用电器工作电流I≤50A时;
9.5mm当用电器工作电流I≤70A时;
鼓风机端线束的端子型号为DJ621-E6.3C,根据端子压接的剖面分析图来看,端子的压接没有质量问题,符合相关标准。
根据调查,空调箱线束鼓风机端使用的母端端子是由供应商胡连提供,而空调箱总成上的鼓风机使用的对接公端是由供应商天海提供。主观判断,该组公母端之间的配合过松。
到第三方实测三组故障件公母端拉拔力,结果为0N,3N和5N。根据经验值15N-20N拉拔力测试的要求,此公母端配合存在问题。
3.2护套分析
根据图纸要求,护套型号为DJ7022-6.3-21,该型号只定义了护套形状的样式,并没有严格要求对材料的选择。线束供应商使用的是ABS材料的护套,且该材料的耐高温能力仅有85摄氏度左右。
基于3.1的端子分析,端子间配合过松,可能造成虚接触,等同于线径变窄,造成了护套内部的端子上产生高温,该高温肯定已大大超过85摄氏度。鉴于ABS材料耐高温能力仅85摄氏度,所以如照片中护套熔化变形的现象很可能是由于材料的使用上存在耐高温能力差的风险。
3.3电线分析
鼓风机端线束我们选择的线径粗细为2.5mm2的线,该线的粗细设计是按照标准确定的。规则标准如下
导线线径的选择首先要考虑满足用电设备的要求,但线径选择过大,既增加了线束本身的重量,又不利于线束成本的控制,无论对汽车厂还是线束制造厂都是一种资源的浪费。
在这里我给出部分导线适配电流的参考值:
电线横截面积0.35mm2 用电器持续工作电流≤4A;
电线横截面积0.5mm2 用电器持续工作电流≤8A;
电线横截面积1.0mm2 用电器持续工作电流≤12A;
电线横截面积1.5mm2 用电器持续工作电流≤16A;
电线横截面积2.5mm2 用电器持续工作电流≤24A;
电线横截面积4.0mm2 用电器持续工作电流≤32A;
电线横截面积6.0mm2 用电器持续工作电流≤40A;
空调箱上使用的鼓风机在,全工作状态下,回路的最大电流是≤24A的,所以我们选择了2.5mm2。
但是在故障现象的照片中,我们看到电线上也有明显的灼烧现象。且根据同等其他类似项目的鼓风机线束设计,选择的线径粗细多为4.0mm2。
3.4保险丝烧断分析
故障现象中有一个现象是整车的保险丝烧断现象,根据客户提供的信息,保险丝烧断必须达到电流30A以上才会出现保护熔断。而根据鼓风机的参数信息,鼓风机的最大电流只能达到21A左右,不可能造成保险丝的烧断。
可能造成这一现象的原因是,鼓风机堵转造成过电流,造成保险丝熔断,并且产生了高温造成插件灼烧的故障。如果是这样,那前面分析的原因,可能都不成立,因为这些设计都是符合最一般的要求,分析的故障原因都是最极端的情况下造成。但就目前掌握的材料,无法断定真正的原因。
4.故障分析小结
造成该故障的原因可能由多方面原因组合而成。
线束公母端直接配合不良,产生的高温,引起该处线的灼烧;
护套的材料选择耐高温能力过低,造成了熔化变形;
鼓风机堵转造成高电流,产生了高温,引起灼烧。
5.整改的措施
1.线束端母端端子由胡连改为天海,完善公母端子之间的配合;
2.鼓风机的接插件护套改为耐高温的PA66护套;
PA66材料的耐高温能力能够大于200摄氏度。
3.将原有2.5mm2的线提升为4.0mm2。
即使线径符合标准,为保险起见,提升线径粗细,确保稳定性,提高承载电流的能力。
最终的结果还需要通过跑车路试的过程进一步明确。
参考文献:
[1] SAE USCAR 21.2008.15-19。