崔文程, 王 超, 鞏書財, 尹建東, 沈 源,王瑞平,2
(1.寧波吉利羅佑發(fā)動機零部件有限公司,浙江 寧波 315336;2.浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司,浙江 寧波 315800)
隨著人們對汽車舒適性、安全性、經濟性和環(huán)保的提高,線束在整車中屬于信號連接和傳輸,因而線束的復雜性也不斷加大。根據(jù)國家對汽車環(huán)保排放要求,近幾年來,小排量汽油發(fā)動機的國Ⅴ、國Ⅵ電控發(fā)動機在全國大中城市中不斷投放使用。隨著小排量發(fā)動機的使用,由于發(fā)動機體積也不斷縮小,發(fā)動機線束的布置空間也在縮小,線束的品質要求反而逐漸提高。線束的品質提升和改善已經成為汽車人的重要工作。
線束是發(fā)動機的主要神經部分,是發(fā)動機上傳感器和執(zhí)行器的電力和信號傳輸部分,線束是由連接器、端子、導線和膠帶等保護輔材,還有熔斷絲和繼電器等電器附件組成的裝配體。發(fā)動機線束的品質,是直接影響發(fā)動機及ECU正常運行的重要環(huán)節(jié)。
發(fā)動機線束在使用中,由于線束品質問題會導致發(fā)動機出現(xiàn)不同問題。本文主要對某款小排量發(fā)動機線束在研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題,進行控制和改進。
該故障是指發(fā)動機開始啟動或啟動后不能按照設定的功率和扭矩變化,主要問題:①發(fā)動機上電后出現(xiàn)熔斷絲燒蝕;②發(fā)動機啟動后,出現(xiàn)不同程度限扭。
以上問題是由線束設計定義和制作引起的。發(fā)動機上電后熔斷絲燒蝕是由于ECU的功能定義與點火線圈的功能定義完全不符;發(fā)動機出現(xiàn)限扭,分別由于點火線圈和凸輪軸位置傳感器的供電孔位和信號孔位相反。針對這些問題,改進設計和生產制作,技術要求:①明確設計時執(zhí)行器和傳感器的功能定義,確保和ECU中的功能定義保持一致;②生產制作中按照圖紙的功能定義要求。
改進后,發(fā)動機正常啟動并可以按照設定的功率和扭矩變化。
在發(fā)動機正常運行中出現(xiàn)異常表現(xiàn),通過INCA讀出發(fā)動機上傳感器或執(zhí)行器短路或斷路現(xiàn)象。經排查,發(fā)現(xiàn)2種情況:①發(fā)動機線束磨損,出現(xiàn)短路或斷路現(xiàn)象;②導線在接插件端子連接處出現(xiàn)燒蝕,出現(xiàn)斷路。在發(fā)動機運行中出現(xiàn)異常表現(xiàn),故障圖片見圖1~圖2。
圖1 線束磨損
圖2 導線燒蝕
改進線束設計和線束制作:①由于線束人工制作,尺寸公差相對寬松;通過在線束上增加扎帶,加大發(fā)動機線束與發(fā)動機本體之間的間隙,避免因生產公差導致線束與發(fā)動機干涉,參見圖3;②按照QC/T 29106-2004[1]《汽車低壓電線束技術條件》,增加端子拉拔力試驗,驗證端子壓接設備的穩(wěn)定性。
在發(fā)動機試驗運行中出現(xiàn)傳感器或執(zhí)行器信號不穩(wěn)定:①斷續(xù)出現(xiàn)發(fā)動機失火;②凸輪軸位置傳感器信號時斷時續(xù)。
對此進行分析:①點火線圈供電回路導線中銅絲斷裂,但絕緣皮無開裂,見圖4;②凸輪軸位置傳感器信號回路端子沒有安裝到位,出現(xiàn)端子退位現(xiàn)象,見圖5。
圖3 增加扎帶
圖4 銅絲斷裂
圖5 端子退位
針對以上問題分析,分別制定以下措施:①規(guī)范壓接操作,并按照QC/T 29106-2004《汽車低壓電線束技術條件》,在每天開工和更換壓接模具時進行測試,并在每批次中抽檢;②要求操作員工嚴格按照“一插二聽三拉”操作,產線班組長和品質巡檢人員對成品和半正品不定期抽檢。
在項目開始階段,明確要求供應商提供原材料二級分供方清單,并對原材料進行相關的性能試驗,線束成品進行化學性試驗。按照QC/T 29106-2004《汽車低壓電線束技術條件》和QC/T 413 2002《汽車電氣設備基本技術條件》[2]等,做相應試驗。
在線束設計中應考慮到線束的安裝工藝,根據(jù)線束在整車的使用環(huán)境和電氣性能要求,明確定義線束產品的可靠性。對于線束性能方面,首先搭載發(fā)動機的臺架試驗驗證,其次搭載整車進行綜合耐久試驗[3]。線束產品還需要經過耐振動、鹽霧、耐低溫、耐高溫、耐溫度變化和耐溫度濕度循環(huán)等試驗。
線束性能必須搭載整車綜合耐久,確定線束的二級分供方清單,在產品批量供貨時,不能隨意更改,并定期對供應商進行過程審核和產品審核。在供貨前,明確定義線束產品的包裝,確保線束產品保護到位。
通過對線束的品質問題分析,對問題點的整改和定義優(yōu)化,該款汽油發(fā)動機線束故障明顯減少,大約下降了80%維修量,并把相關的問題和整改措施匯總lessons learned分享,對新產品和在做產品進行拓展,使線束不再復現(xiàn)類似品質問題。