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谈谈线束发展趋势

2019-07-22 10:50:58 来源:线束世界 周庆文

【大比特导读】汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。现代汽车上,电子控制系统与线束有着密切关系。

汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。现代汽车上,电子控制系统与线束有着密切关系。把ECU、传感器与执行元件功能用人体来比喻,可以说ECU相当于人脑,传感器相当于感觉器官,执行元件相当于运动器官。显然,头脑和各种器官,没有神经和血管,人体手足将不能发挥应有功能。随着汽车安全性、舒适性及环保要求不断提高,汽车上电路数量与用电量显著增加,使大量线束在有限汽车空间中如何更有效合理布置已成为汽车制造业面临问题。小编以汽车线束轻量化、模块化及车载通信技术现状与今后发展动向作概要介绍。

线束轻量化

汽车线束适应车辆多功能化和用户需求多样化,车上占用空间逐渐扩大。而事实上,提高汽车燃油经济性和减轻重量。就以日标线来说,电线本身从原来AV线不断减少直径,AVS线到AVSS线,德标线则普遍使用R(薄壁)的电线。线束直径不断减少。

作为减轻线束重量有效方法之一是降低连接器和继电器的体积和重量。我们知道在整车线束中,线束连接器就有几百个,随着技术的发展和材料的发展及应用,线束连接器体积和重量均在降低。目前,日本住友公司开发的小型连接器在同样功能需求下重量会降低20%~40%。同样,作为线束系统中重要部件继电器也在小型化及轻量化并且集成在各类控制器中,这样在布置时继电器占用的体积降低,整车重要随之降低。

铝导线的应用也是线束轻量化重要标志。与铜相比铝导线可将车身线束总重降低30%以上,对一般汽车而言,可减少约1.8公斤的车重。使用铝导线可以有效的减轻汽车重量、提高燃油经济性并减少二氧化碳排放。随着技术水平的不断完善,未来使用铝导线的比率会大幅度提升。

再如,随着汽车线束的轻量化的发展,作为导线的配套设施,接插件的小型化趋势也在不断进行,许多生产接插件的厂家都在大力研究与线束配套的小型化接插件。

以Rosenberger HFM为例,Rosenberger将传统的FAKRA改成了结构紧凑,尺寸更小,传输速度更快的HFM系列,这不得不说是个不错的趋势。

RIM聚氨酯发泡技术也可以有效的降低线束重量。利用发泡技术代替传统的护板及支架不仅可以减轻线束重量而且还便于线束的空间布置。由聚氨酯制成的线束具有重量轻、抗油污、粉尘能力强,安装后没有噪声等特点。近年来,作为高分子材料之一的聚氨酯以其良好的材料特性在汽车零件的制造中得到了越来越广泛的应用。

汽车线束

模块化

现在比较常见的有线束KSK模式:“KSK”是“客户定制线束”的德语缩写,指的是模块化设计的一种。KSK是线束产品构建超级数据集合是一种有效的常用方法,它帮助线束制造商大大提高了业务效率,也为原始设备制造商改善了供应链关系。然而这不是降低复杂性的唯一方法。虽然不同的人对“模块”和“模块化”有不同的定义,但功能模块和相应的技术模块的成对概念已经在供应链的上下游盛行开来。在制造业中,生产模块可提高生产过程的效率并带来规模经济。KSK是模块化生产,客户将汽车中的每一个功能划分为一个模块,将它们进行分析和解割,找到它们之间的内部联系和互相关联,还要考虑选装包的情况。整车线束采用KSK模块化生产模式,这样能最大限度的满足客户的不同需求。

集成化

上世纪90年代以来,以欧、美、日汽车整车公司为中心,不断推广使用模块集成化生产方式。作为模块集成内配线介质,采用平面配线材料例如柔性化印刷电路(FPC:flexibleprinted circuit)或柔性化平面电缆(FFC:flexible flat cable)。模块集成化应用在配线空间非常有限的车顶、车门及配电板(Console)中,作为兼顾扩大车厢空间与提高线束布置有效性方法,预计今后将会进一步推广。

柔性化印刷电路应用于模块,以及电子部件装配或传感器部件集成化,使配线材料向高功能方向发展。例如FPC仪表板上应用与膜片(membrane)支承传感器或天线上应用,就是很好实例。

目前国内自主车厂在保险丝盒设计时主要采用传统的线束与保险丝盒一体的方式,线束与保险丝盒不可拆卸。一个车型通常采用2-4个保险丝盒,内置几十个继电器。在线束总成中,保险丝盒所占空间、重量比重较大。随着技术的不断发展、产品质量的不断提升,自主品牌主机厂中线束保险丝盒将更多的应用线束与保险丝盒分体可拆卸式,更多的继电器、控制单元等元件集成在一起的BCM(车身控制器)。随着生产线自动化程度的高度发展,模块化装配将大大降低装配时间,提升工作效率。

车载通信技术

万物互联的时代已经悄然而至,物联网正在深刻地影响着我们的生活。其中,智能网联汽车是整个智能交通、乃至物联网时代中最具变革的产物。

电子技术汽车上广泛应用,导致车身布线庞大而复杂。近年来多路传输技术(车载局域网(LAN))应用使电路数大为减少。

智能网联汽车从硬件层面由各个传感器、运算器以及执行机构组成,这其中会存在巨大的计算量。原有的CAN总线系统架构已经远远无法适应新的数据传输需求,这时汽车以太网当仁不让,成为新一代汽车主干网络。我们看到,百兆以太网架构已经被绝大部分整车厂所接受和应用,而下一个目标则是从百兆到千兆的升级,这才是汽车以太网真正发挥实力的战场。

汽车网络技术应运而生,成为汽车技术发展一个方向。很早以来,多路通信技术被看成解决车用线束不断增加方法。世界各大汽车制造公司都制定专用标准。多路通信技术价格昂贵只用于高级车上。近年来,车用电子系统不断增加,数据输送速度不足,小型经济型车也要求向高功能方向发展。

对于通信线束来说,通信速度高速化发展,必须考虑电磁兼容性(EMC)问题而采取必要屏蔽措施,将来有可能从现采用双绞线改为屏蔽线进一步改为塑料光纤(POF)。路虎极光上多媒体传输既已采用光纤传输方式。采用塑料光纤既能解决电磁兼容性问题,又能实现轻量化。由玻璃制造光纤应用将进一步实现更高速通信,但必须解决成本、组装性、环境友好性诸类问题。

随着科技的不断发展,未来的汽车线束发展必然更加轻量化、模块化,集成化,同时车载通讯系统的不断发展将更加广泛的应用到汽车上,新的网络通讯的发展,汽车将更加智能化,数据传输更加可靠,同时对线束的要求也将不断提高。

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