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仪器 轻量化合金导线的利用

  仪器 约占整车品德的5%,仪器 由导线、包裹材料、接插件、卡钉、支架等整机构成,此中导线占比约为70%,导线的轻量化阐发变得特别主要。

  整车线束从功效分类大抵能够分为3类:供电导线、搭铁导线和旌旗灯号导线,本文重点阐发0.13mm2合金导线替换传统旌旗灯号线的上风及相干危险。对旌旗灯号导线,传统车型上咱们在综合斟酌导电机能、机器机能和加工工艺上,会优先挑选含铜量大于99.9%的纯铜,导线线径会优先挑选0.35mm2或0.5mm2的导线,可是从线束轻量化的角度另有很是大的优化空间。

  0.13mm2导线对照0.35mm2和0.5mm2导线,若是仍然是纯铜导线,导电机能上不会有太大的差别,可是由于铜丝较少机器机能比拟会弱化良多,在加工工艺上,会存在很是大的危险,在端子压接、超声波焊接等地区很是轻易呈现断丝、 压接不坚固等题目,会极大进步产物的不及格率,以是对 0.13mm2导线须要经由进程Sn、Mg、Ag等金属来晋升其机器机能。

  在各大主机厂中,宝马车型利用CuAg较多,在公共团体、疾驰和通用等OEM中有CuMg和CuSn两种规格合金导线,福特局部车型中有利用CCS(铜包钢) 合金。由于合金金属的差别,CuSn的合金价钱会比CuMg自制 10% 摆布,CuAg价钱比CuSn的价钱贵。综上所述,本文重点阐发的是0.13mm2的CuSn和CuMg合金的轻量化利用。

 

  一、0.13mm2导线利用规模

  整车线束的安排地区大抵能够分为3个局部:底盘地区、发念头舱地区和内舱地区。以传统燃油车为例,发念头舱情况最为卑劣,底盘地区次之,内舱相对情况最好且多为静态地区。对0.13mm2导线的推行和利用,优先倡议在内舱地区利用,出产工艺上也只要斟酌端子选型和超声波焊接请求,而在底盘和发念头舱地区,还须要额定斟酌防水防尘和活动地区的静态利用请求,倡议在供给商装备投入和整车尝试较完美的情况下,再慢慢往底盘地区和发念头舱地区推行利用。

  在整车的震撼地区利用合金导线时,倡议在样车阶段做振动尝试以考证导线的机器强度,防止后续跑车或高低温情况下导线断裂的情况。

  二、0.13mm2合金导线品德占比

  在传统车型中,旌旗灯号线大多利用0.35mm2和0.5mm2的导线,其品德别离是4.5kg /km、6.5kg/km,而0.13mm2的品德唯一2.0kg/km(0.13mm2纯铜导线和合金导线品德类似),利用0.13mm2对旌旗灯号线的品德较少能够到达55%~69%。整车高压线束的旌旗灯号导线大抵能够分为Lin、CAN、Ethernet、LVDS等,此中Lin和CAN导线的用量占多数,Ethernet、LVDS等是半制品导线且价钱比拟高,在整车利用中的比例相对较小。以某品牌新动力纯电动SUV为例,整车Lin搜集利用的全数是0.35mm2导线,用量约莫为80m,导线铜重约为0.36kg,CAN搜集利用的全数是0.35mm2导线,用量大抵为120m,导线铜严重抵为0.54kg,若是将上述一切导线都有优化为0.13mm2导线,线束铜重将削减0.5kg。

  高度庞杂的电子电气架构致使明天全部汽车机关庞杂,本钱也很是高。乃至汽车的不宁静性都息息相干。在可预期的将来智能化提高以后,域节制器对数据传输的请求会将下一代汽车完整以太网化,优化履行器、传感器和节制器的线束毗连,削减线束的长度和用量。此中以特斯拉为代表的新动力纯电动车,经由进程集成节制器的做法,推行利用Zone Control地区节制器的观点,削减了功效节制器和履行器的数目,优化节制器和履行器的毗连,整车导线用量会剧减,线束的本钱大幅下降且整车的导线长度在新一代的Model Y车型上只要约2400m,以公共B级车为例,整车的导线长度约为5000m,C级车线束长度高达6000m,导线的轻量化功效不言而喻。图1是博世分别的汽车电子电气架构的演进趋向。

  图1 电子电器架构的演进趋向图

  在这张趋向图中能看出domain control(域节制器)的变更,经由进程设立多个主节点、各个主节点之间用以太网传输来处理大带宽的需要,而散布的节制器只须要搜集对应履行器、传感器的旌旗灯号而后在主节点之间传输,能大批削减两两之间的通讯,乃至能够完整代替传统的CAN搜集,比传统的CAN搜集能节流良多导线,轻量化结果一样结果卓越。

  三、0.13mm2导线机器强度

  比拟0.35mm2的纯铜导线,CuSn合金导线的抗拉强度是110N,拉伸强度约为620N/mm2,而CuMg合金导线的抗拉强度是118N,拉伸强度约为670N/mm2,0.35mm2的纯铜导线抗拉强度仅为75N,拉伸强度约为670N/mm2,不言而喻,合金导线的机器强度要较着优于纯铜导线。

  在曲折测试方面CuSn和CuMg合金导线的机能也是优于0.35mm2的纯铜导线,如图2所示。

 

  在整车利用中,由于存在良多震撼地区,比方门搭钮地区、发念头舱震撼地区等,在2013年曾发生一路某品牌小型SUV线束断裂变乱,变乱描写为:驾驶座窗户起落失灵,查抄后确认左前门线束车门搭钮处电线塑胶皮老化开裂n根、一根断裂(线束完整接上后毛病消弭)。震撼地区无疑对线束的机能会形成影响,特别若是在低温情况下,乃至会呈现断裂;在极度低温情况下,线束也会由于冰晶解冻呈现断裂景象。

  对0.13mm2的合金导线在低温情况和震撼地区的利用靠得住性倡议在样车阶段做震撼尝试、跑车尝试来考证导线是不是宁静。

  四、0.13mm2合金导线加工工艺

  0.13mm2合金导线的铜丝数目和0.35mm2的导线是分歧的,可是由于线径差别,0.13mm2合金导线的单根铜丝线径会小良多,以是对导线剥线和端子压接有很是高的请求,在野生剥线或装备开线时,极易呈现剥断铜丝的景象,如许会致使端子压接不及格,若是幸运流入市场,会形成对应功效不不变或毛病等题目。以是对0.13mm2合金导线相对不许可单根铜丝断裂题目,线束供给商在出产阶段必然要有检测手腕。今朝Komax供给的主动开线和主动压接装备中有电容刀头能够对断线停止检测,在装备操纵进程中检测到的断线截面,会主动截断必然长度的导线,再持续停止剥线和压接,如许既保障了导线的品德,装备也仍然能够普通运转。

  五、0.13mm2导线导电机能

  以裸铜线的导电率作为基准的话,裸铜线的含铜量约莫是99.9%,导电率为100%,在常温20℃情况下,导电性≥58.58mΩ/mm2;而在铜镁合金导线中,Mg的含量约在0.14%~0.26%,CuMg合金导线的导电性≥44mΩ/mm2,导电率约为75%。在铜锡合金导线中,Sn的含量约在0.25%~0.35%,CuSN合金导线的导电性≥42mΩ/mm2,导电率约为72%。以0.35mm2的裸铜线为例,其导线电阻值约为54.4Ω/km,CuSn和CuMg合金的电阻值约为170Ω/km,在仪器 中,由于单根旌旗灯号导线的回路长度普通不会跨越5m,最长约莫是从由行李厢颠末仪表到BCM或网关,以是即使是0.13mm2的合金导线,其导线电阻也是很是的小,不会对旌旗灯号发生影响。

  凡是导线的电阻随温度降低而增添,在整车情况中,特别对传统燃油车型来讲,发念头舱由于有发念头情况很是卑劣,情况温度也很是高,对导线机能有必然影响。对0.13mm2合金导线的推行利用,倡议从内舱起头。

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