崔文程, 王 超, 鞏書財(cái), 尹建東, 沈 源,王瑞平,2
(1.寧波吉利羅佑發(fā)動機(jī)零部件有限公司,浙江 寧波 315336;2.浙江吉利羅佑發(fā)動機(jī)有限公司,浙江 寧波 315800)
隨著人們對汽車舒適性、安全性、經(jīng)濟(jì)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(fù)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(jī)的國Ⅴ、國Ⅵ電控發(fā)動機(jī)在全國大中城市中不斷投放使用。隨著小排量發(fā)動機(jī)的使用,由于發(fā)動機(jī)體積也不斷縮小,發(fā)動機(jī)線束的布置空間也在縮小,線束的品質(zhì)要求反而逐漸提高。線束的品質(zhì)提升和改善已經(jīng)成為汽車人的重要工作。
線束是發(fā)動機(jī)的主要神經(jīng)部分,是發(fā)動機(jī)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(dǎo)線和膠帶等保護(hù)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(jī)線束的品質(zhì),是直接影響發(fā)動機(jī)及ECU正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
發(fā)動機(jī)線束在使用中,由于線束品質(zhì)問題會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)出現(xiàn)不同問題。本文主要對某款小排量發(fā)動機(jī)線束在研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題,進(jìn)行控制和改進(jìn)。
該故障是指發(fā)動機(jī)開始啟動或啟動后不能按照設(shè)定的功率和扭矩變化,主要問題:①發(fā)動機(jī)上電后出現(xiàn)熔斷絲燒蝕;②發(fā)動機(jī)啟動后,出現(xiàn)不同程度限扭。
以上問題是由線束設(shè)計(jì)定義和制作引起的。發(fā)動機(jī)上電后熔斷絲燒蝕是由于ECU的功能定義與點(diǎn)火線圈的功能定義完全不符;發(fā)動機(jī)出現(xiàn)限扭,分別由于點(diǎn)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(jìn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制作,技術(shù)要求:①明確設(shè)計(jì)時(shí)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(chǎn)制作中按照圖紙的功能定義要求。
改進(jìn)后,發(fā)動機(jī)正常啟動并可以按照設(shè)定的功率和扭矩變化。
在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行中出現(xiàn)異常表現(xiàn),通過INCA讀出發(fā)動機(jī)上傳感器或執(zhí)行器短路或斷路現(xiàn)象。經(jīng)排查,發(fā)現(xiàn)2種情況:①發(fā)動機(jī)線束磨損,出現(xiàn)短路或斷路現(xiàn)象;②導(dǎo)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(jī)運(yùn)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(dǎo)線燒蝕
改進(jìn)線束設(shè)計(jì)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(jī)線束與發(fā)動機(jī)本體之間的間隙,避免因生產(chǎn)公差導(dǎo)致線束與發(fā)動機(jī)干涉,參見圖3;②按照QC/T 29106-2004[1]《汽車低壓電線束技術(shù)條件》,增加端子拉拔力試驗(yàn),驗(yàn)證端子壓接設(shè)備的穩(wěn)定性。
在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)運(yùn)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(jī)失火;②凸輪軸位置傳感器信號時(shí)斷時(shí)續(xù)。
對此進(jìn)行分析:①點(diǎn)火線圈供電回路導(dǎo)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(shù)條件》,在每天開工和更換壓接模具時(shí)進(jìn)行測試,并在每批次中抽檢;②要求操作員工嚴(yán)格按照“一插二聽三拉”操作,產(chǎn)線班組長和品質(zhì)巡檢人員對成品和半正品不定期抽檢。
在項(xiàng)目開始階段,明確要求供應(yīng)商提供原材料二級分供方清單,并對原材料進(jìn)行相關(guān)的性能試驗(yàn),線束成品進(jìn)行化學(xué)性試驗(yàn)。按照QC/T 29106-2004《汽車低壓電線束技術(shù)條件》和QC/T 413 2002《汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件》[2]等,做相應(yīng)試驗(yàn)。
在線束設(shè)計(jì)中應(yīng)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(chǎn)品的可靠性。對于線束性能方面,首先搭載發(fā)動機(jī)的臺架試驗(yàn)驗(yàn)證,其次搭載整車進(jìn)行綜合耐久試驗(yàn)[3]。線束產(chǎn)品還需要經(jīng)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(yàn)。
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(chǎn)品批量供貨時(shí),不能隨意更改,并定期對供應(yīng)商進(jìn)行過程審核和產(chǎn)品審核。在供貨前,明確定義線束產(chǎn)品的包裝,確保線束產(chǎn)品保護(hù)到位。
通過對線束的品質(zhì)問題分析,對問題點(diǎn)的整改和定義優(yōu)化,該款汽油發(fā)動機(jī)線束故障明顯減少,大約下降了80%維修量,并把相關(guān)的問題和整改措施匯總lessons learned分享,對新產(chǎn)品和在做產(chǎn)品進(jìn)行拓展,使線束不再復(fù)現(xiàn)類似品質(zhì)問題。