淺談汽油機(jī)發(fā)動機(jī)線束品質(zhì)控制及改進(jìn)

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）

1 引言

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。

2 發(fā)動機(jī)線束簡介

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)。

3 發(fā)動機(jī)線束故障和措施

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)。

3.1 發(fā)動機(jī)運(yùn)行受阻

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。

3.2 發(fā)動機(jī)線束磨損

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。

3.3 信號不穩(wěn)定

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。

4 線束供應(yīng)商品質(zhì)管理

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。

5 結(jié)語

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。