在卡車用戶中流行著一句對國產(chǎn)車的評價:“大毛病不犯,小毛病不斷”。這句話反映出,目前國內(nèi)卡車在總體質(zhì)量上已有了顯著提升,尤其是三大總成方面,但同時也說明,小故障仍然普遍存在,這也是中國卡車與進口卡車之間存在的主要差距。
根據(jù)統(tǒng)計,卡車小故障一多半是電子電器故障,而其中很大比例是管線束和接頭故障。由于卡車整車管線束面臨的工況非常惡劣,因此故障模式主要為:表皮腐蝕老化、振動磨損、嚴重振動內(nèi)部失效、接頭松動等,一旦出現(xiàn)故障,排查難度遠大于其他部件。管線束是汽車的神經(jīng)和血管,雖然表面看似不太重要,但是其卻發(fā)揮著控制整個車輛的作用,隨著車輛電氣化程度提升,其管線束的復雜程度也同步提升。對于高端重卡的可靠性升級來說,管線束是重要一環(huán)。
卡車上有各種電纜電線、油管、水管、氣管等,在相同走向區(qū)域進行集體捆扎,則形成了整車的管線束。在整車裝配工序當中,板簧、后橋裝配完畢之后就要裝配整車管線束,需要固定在整車縱梁的內(nèi)側(cè),并且需要穿越橫梁或者翻越縱梁等。另外,管線束是整車同壽命件,通常不能更換,如果更換則工時費遠超過了零部件本身價格。筆者再次以國內(nèi)最新推出的自主品牌高端重卡解放J7為例,分析其在管線束設計及布置方面的特點,從而表明J7在可靠性方面所做的升級。
第一,整車總布置合理和先進技術應用。
解放J7的電瓶、氣罐、油箱、尿素罐全部集中在車架兩側(cè),有利于縮短管線束的總體長度。假設電瓶和氣罐布置在車架尾部,電線則需要從發(fā)電機向尾部電瓶充電,電瓶則需要向前端的駕駛室供電;氣路則需要從打氣泵向尾部氣罐充氣,再通過各種閥門向前后橋剎車氣室供氣。這一來一回將大幅增加管線束的長度。另外,一汽解放采用CAN總線、EBS剎車以及LINK開關等先進技術,可大幅減少管線束的總數(shù)量。
中橋的剎車氣管
中橋旁的管線束
第二,電線束的包裹。
電線束的包裹有膠帶纏繞和波紋管兩種,目前中低端車型的線束以膠帶纏繞為主,其最大的問題是膠帶容易老化、抗磨損性能差。解放J7車型所有的電線束采用雙層波紋管包裹,并且所有分支都有三向塑料接頭進行固定。只要不是人為破壞,電線束理論上不和外界接觸,可以防止老化和磨損。根據(jù)筆者向供應商詢問價格得知:雙層波紋管包裹的成本是1米5元左右,遠高于膠帶。
電線束采用雙層波紋管包裹
電線束分支采用塑料三通頭固定
第三,管線束的固定支架設計合理。
每個企業(yè)都有管線束固定的標準,以防止管線束嚴重振動導致?lián)p壞。目前很多企業(yè)管線束研發(fā)模式都是“誰的件誰負責到底”,即電線、氣管、油管、空調(diào)管路等工程師都是各自為政,單獨開發(fā)自己的固定支架,因此導致管線束支架成倍增加。筆者仔細觀察解放J7的管線束支架判斷:解放J7的管線束支架由專門的管線束工程師負責,在支架上做了大量的共用,不僅提升了管線束牢固程度,而且減少了支架數(shù)量。
縱梁兩側(cè)有管線束專用固定鋼管支架
轉(zhuǎn)向油管與換擋軟軸共用支架
多種電線束與剎車氣管捆扎后共用支架固定
第四,管線束不能與其它部件相互摩擦。
解放J7車型采用雙油箱設計,每個油箱的各種管路都做了支架固定,防止與油箱表面、車架、油箱繃帶等進行摩擦,最終避免磨損失效。
所有管線束用支架固定,防止與油箱外表面接觸
管路通過車架孔洞,通過支架固定防止與孔洞直接接觸
通過支架固定,防止管路與油箱繃帶直接接觸
電瓶電源線穿過孔洞時通過防磨波紋管保護
第五,熱源附近管線束做好隔熱措施。
車輛最大的熱源是發(fā)動機,其中發(fā)動機渦輪增壓器、排氣管的溫度高達300度以上,會對附近的零部件產(chǎn)生很大的熱輻射。因此熱源附近的管線束必須做隔熱保護層,防止管線束因為熱輻射而過快老化。解放J7對發(fā)動機附近的管線束做了保護層,并且外部有錫箔紙反射熱量。
排氣管周邊的管線束有錫箔紙保護層
第六,前格柵內(nèi)部的管線路合理布置。
打開解放J7前格柵后可清晰地看到管線路的走向,沒有任何交叉和干涉。每條主電線纜與總線盒連接牢靠,由于采用了EBS電子剎車系統(tǒng),剎車氣管數(shù)量明顯減少。
駕駛室右側(cè)的總線盒和保險絲盒
駕駛室左側(cè)的管線排布
第七,相對運動零部件之間的管線束預留折彎空間,并做臺架試驗以確保可靠性。
整車有很多相對運動的零部件,例如四點懸浮駕駛室與車架有相對的上下位移;駕駛室翻轉(zhuǎn)時與車架做旋轉(zhuǎn)運動;還有前格柵打開、車門打開等等。這些位置的管線束要跟隨相關零部件一起做臺架試驗,例如車門開關3萬次的臺架試驗,其連接的管線束也要保證3萬次之后能夠穩(wěn)定工作。
前格柵上的螺旋電纜(給LOGO的LED燈供電)
車門上的線束做了塑料保護套
散熱水箱供水管預留駕駛室翻轉(zhuǎn)的長度和空間
第八,所有管線束的接頭采用國際知名品牌,其可靠性和防水等級相應提升。
術業(yè)有專攻,通常管線束的廠家不生產(chǎn)接頭,接頭則有***的廠家進行開發(fā)和生產(chǎn),其可靠性、防水等級直接決定了產(chǎn)品價格。解放J7的接頭采用的是國際知名品牌產(chǎn)品。
管線束接頭采用國際知名品牌的接頭
尾燈線束與橫梁采用卡接固定方式,接頭防水等級提升
筆者通過某些管線束供應商了解到,僅管線束采購成本一項,解放J7就比解放J6P增加了0.5萬-0.8萬元。由于管線束的生產(chǎn)目前暫時無法實現(xiàn)自動化,全部要靠人工去包裹,每套整車管線束都要做臺架檢測,以保證產(chǎn)品的品質(zhì);在總裝線上,全部要靠人工去固定、捆扎、穿越孔洞、安裝接頭等。為了確保管線束固定的牢固度,解放J7在生產(chǎn)線上的安裝時間也相應增加。隨著人工成本不斷增加,管線束的安裝環(huán)節(jié)也必然會增加解放J7的制造成本。
筆者認為,和那些大總成比起來,管線束在整車上看似很小,很多用戶在看車或買車的時候并不大關注,但卻直接影響著整車可靠性水平。解放J7的管線束設計標準直接對標國外高端重卡,就是要從看不到的小處著手,通過更高標準、更大投入,真正提升管線束的可靠性,從而逐步縮小與進口品牌高端重卡的技術差距。