汽車線束是汽車電路的網絡主體,沒有線束也就不存在汽車電路?,F(xiàn)代汽車上,電子控制系統(tǒng)與線束有著密切關系。把ECU、傳感器與執(zhí)行元件功能用人體來比喻,可以說ECU相當于人腦,傳感器相當于感覺器官,執(zhí)行元件相當于運動器官。顯然,頭腦和各種器官,沒有神經和血管,人體手足將不能發(fā)揮應有功能。隨著汽車安全性、舒適性及環(huán)保要求不斷提高,汽車上電路數(shù)量與用電量顯著增加,使大量線束在有限汽車空間中如何更有效合理布置已成為汽車制造業(yè)面臨問題。本文以汽車線束輕量化、模塊化及車載通信技術現(xiàn)狀與今后發(fā)展動向作概要介紹。
線束輕量化
汽車線束適應車輛多功能化和用戶需求多樣化,車上占用空間逐漸擴大。而事實上,提高汽車燃油經濟性和減輕重量,電線本身從原來AV線不斷減少直徑,AVS線到AVSS線,線束直徑不斷減少。
作為減輕線束重量有效方法之一是降低連接器和繼電器的體積和重量。我們知道在整車線束中,線束連接器就有幾百個,隨著技術的發(fā)展和材料的發(fā)展及應用,線束連接器體積和重量均在降低。目前,日本住友公司開發(fā)的小型連接器在同樣功能需求下重量會降低20%~40%。同樣,作為線束系統(tǒng)中重要部件繼電器也在小型化及輕量化并且集成在各類控制器中,這樣在布置時繼電器占用的體積降低,整車重要隨之降低。
鋁導線的應用也是線束輕量化重要標志。與銅相比鋁導線可將車身線束總重降低30%以上,對一般汽車而言,可減少約1.8公斤的車重。使用鋁導線可以有效的減輕汽車重量、提高燃油經濟性并減少二氧化碳排放。隨著技術水平的不斷完善,未來使用鋁導線的比率會大幅度提升。
RIM聚氨酯發(fā)泡技術也可以有效的降低線束重量。利用發(fā)泡技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的護板及支架不僅可以減輕線束重量而且還便于線束的空間布置。由聚氨酯制成的線束具有重量輕、抗油污、粉塵能力強,安裝后沒有噪聲等特點。近年來,作為高分子材料之一的聚氨酯以其良好的材料特性在汽車零件的制造中得到了越來越廣泛的應用。
模塊化
上世紀90年代以來,以歐、美、日汽車整車公司為中心,不斷推廣使用模塊化生產方式。作為模塊內配線介質,采用平面配線材料例如柔性化印刷電路(FPC:flexible printed circuit)或柔性化平面電纜(FFC:flexible flat cable)。模塊化應用在配線空間非常有限的車頂、車門及配電板
柔性化印刷電路應用于模塊,以及電子部件裝配或傳感器部件集成化,使配線材料向高功能方向發(fā)展。例如FPC儀表板上應用與膜片(membrane)支承傳感器或天線上應用,就是很好實例。
目前國內自主車廠在保險絲盒設計時主要采用傳統(tǒng)的線束與保險絲盒一體的方式,線束與保險絲盒不可拆卸。一個車型通常采用2-4個保險絲盒,內置幾十個繼電器。在線束總成中,保險絲盒所占空間、重量比重較大。隨著技術的不斷發(fā)展、產品質量的不斷提升,自主品牌主機廠中線束保險絲盒將更多的應用線束與保險絲盒分體可拆卸式,更多的繼電器、控制單元等元件集成在一起的BCM(車身控制器)。隨著生產線自動化程度的高度發(fā)展,模塊化裝配將大大降低裝配時間,提升工作效率。
車載通信技術
電子技術汽車上廣泛應用,導致車身布線龐大而復雜。近年來多路傳輸技術(車載局域網(LAN))應用使電路數(shù)大為減少。
汽車網絡技術應運而生,成為汽車技術發(fā)展一個方向。很早以來,多路通信技術被看成解決車用線束不斷增加方法。世界各大汽車制造公司都制定專用標準。多路通信技術價格昂貴只用于高級車上。近年來,車用電子系統(tǒng)不斷增加,數(shù)據(jù)輸送速度不足,小型經濟型車也要求向高功能方向發(fā)展。
隨著科技的不斷發(fā)展,未來的汽車線束發(fā)展必然更加輕量化、模塊化,同時車載通訊系統(tǒng)的不斷發(fā)展將更加廣泛的應用到汽車上,新的網絡通訊的發(fā)展,汽車將更加智能化,數(shù)據(jù)傳輸更加可靠,同時對線束的要求也將不斷提高。