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线束热防护设计与温度场采集分析

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发表于 2019-8-17 22:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
汽车电路设计汽车的重要组成部件,而汽车电路中的功能与信号的传递是靠汽车线束搭桥连接起来的,汽车线束固定与整个车体上,线束的损坏直接影响到了汽车电路性能。
汽车低压电线束条件QC/T29106-2014标准中4.11-4.15条款规定:汽车线束应具有耐高低温性能,耐温度,湿度循环变化性能,耐振动性能,耐烟雾性能和耐工业溶剂性能。
因此,线束的外保护起着至关重要的作用,合理的线束外保护材料和包扎方式不但可以保证线束品质,而且可以降低成本,提高经济效益。
热保护
在依据车辆固定规则,对线束的车辆布置评估(包扎评估)完成后,再决定使用线束保护层,线束布置需考虑车辆中与线束相邻近的零部件的布置因素。
一般要求在如下的高温区,进行温度场分析/绘图:
1,排气管
2,排气歧管
3,废气再循环管或阀
4,消声器
5,催化转换器
6,涡轮增压装置
许多因素都会影响到热源(空气流动、传热方式、热的程度等)附近处线束布置的可行空间,因此必须获取准确的温度场数据来决定线束如何布置和选用何种保护。
在项目早期(样件生产前)进行热分析/绘图以确定需关注的区域,再根据车辆在上限热条件下的实测数据对其进行验证。
用区域工程来评价橡胶件孔的偏差是否满足间隙要求。总之,保护层仅用于定位策略或路径保护不能更好的控制线束与典型热源的间距和下列情况存在时:
下列情况须用热保护:
1,当线束路径距排气件类(如歧管、排气管、废气再循环管和阀)不足100mm时;
2,当线束路径距催化转换器不足300mm时;
3,当环境温度和电流ROA超过所允许的导线绝缘类型适应的稳态温度时;
4,当热分析显示的最高温度超过所允许的导线绝缘类型适应的稳态温度时;
5,当DV试验显示最高温度超过所允许的导线绝缘类型适应的稳态温度时;
6,耐久性/热电偶试验数据显示最高温度超过所允许的导线绝缘类型适应的稳态温度时。
材料选择
为了规范包裹选择过程,工程师须先确认所需包裹保护的热源类型。为了EDS开发,线束保护材料首先应能承受因热辐射而传递来的热。
一般情况下,如果所测量的温度连续高于150°C,就需要使用各种耐热材质,便于限制(线束和插接件)热保护级别的提升。可增加在各种插接件上的各种补充保护措施(热保护套),或进行各种功能的远距离插接。常见的热保护材料有编制网管,铝箔,玻璃纤维管等
一些定义的参考
传导------能量/热通过内部分子运动或电流的固态传播。
对流------能量/热通过流体内的运动或电流的流态传播。
辐射------能量从热源以波或射线的方式传播。
当选择线束保护材料,以防其在高温环境下暴露受损时,首先需量化相关温度的等级。当有材料和供应商的包裹方案能做这些时,我们还需知道材料的基本性能的极限条件,另需确定热传递的类型。
大多情况下,车辆中的线束和EDS零件所遭受的是辐射热。即临近线束的一些热源(通常是排气系统或发动机)通过散发热,使临近的线束段升温。热传递并不仅是辐射,还有通过零部件进行传导的,但为了保护,我们一般将其视为热辐射。采取的方法是应用纤维(聚合物或玻璃)增强包裹物的反射能力,这样就能够通过线束以一定角度反射掉一部分热。通过热反射可降低线束(里面是包裹的导线)的温升。

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