1、按照工藝分類
按照工藝可以分為兩類:
1)一類為非成型管。長(zhǎng)度一定,有一定形狀,材料特性各異,在數(shù)模布置時(shí)難以反映實(shí)際安裝狀態(tài)。非成型管具有工藝簡(jiǎn)單,加工方便等優(yōu)點(diǎn);
2)另一類為成型管。成型管是通過(guò)模具成型,在管路布置中,成型管布置簡(jiǎn)單,但開(kāi)發(fā)生產(chǎn)成本高。
整車管路外觀質(zhì)量的高低會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)艙外觀質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)艙管路布置過(guò)程中需要從整體一致性,管路和線束的整齊度,顏色和皮紋的整體協(xié)調(diào)性,零部件和周邊鈑金的集成性等內(nèi)容對(duì)管路進(jìn)行優(yōu)化和改善。
管路相關(guān)的試驗(yàn)一般分為3類:
1、管路本身的各項(xiàng)性能試驗(yàn)。主要是為了驗(yàn)證零件是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、整車臺(tái)架試驗(yàn)。主要目的是為了驗(yàn)證整車懸架在物理極限情況下(如全轉(zhuǎn)向******上、下跳)管路的運(yùn)動(dòng)情況,以彌補(bǔ)道路試驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的極限狀態(tài);
3、整車道路試驗(yàn),可靠性試驗(yàn)。最能反映管路常會(huì)遇到的工況。在試驗(yàn)開(kāi)始、試驗(yàn)過(guò)程中和試驗(yàn)結(jié)束三個(gè)階段都要對(duì)整車管路進(jìn)行全方位的評(píng)估和記錄,形成整車管路數(shù)據(jù)庫(kù),形成指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)并提供支持給后續(xù)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。
空調(diào)管路連接起壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥四大空調(diào)系統(tǒng)部件,形成一個(gè)封閉的系統(tǒng),制冷劑在其中循環(huán)流動(dòng)。
圖一為管路示意圖,圖二為臺(tái)架實(shí)物圖。
1)按壓力分類
A、高壓管:壓縮機(jī)到膨脹閥之間的汽車空調(diào)管路(紅色);
B、低壓管:膨脹閥到壓縮機(jī)之間的空調(diào)管路(藍(lán)色)。
2)按制冷劑狀態(tài)分類
A、氣態(tài)管:管路中制冷劑狀態(tài)為氣態(tài);
B、液態(tài)管:管路中制冷劑狀態(tài)為液態(tài)。
1)鋁管、膠管及管接頭
三者連為一體用來(lái)連接空調(diào)系統(tǒng)各部件。
2)管接頭及O型圈
管接頭的作用是用來(lái)連接空調(diào)管路和系統(tǒng)各部件。O型圈的作用是對(duì)管接頭部位進(jìn)行密封。
3)管夾
管夾的作用是固定空調(diào)管路于車身,使兩者不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),防止管路振動(dòng)與周邊件產(chǎn)生干涉以及導(dǎo)致接頭處制冷劑泄漏。
做管路數(shù)據(jù)的時(shí)候需要注意以下幾點(diǎn):
1)鋁管的彎曲半徑均為R15/20,一般為管路外徑的1.5倍。
2)管路中心線最短的直線長(zhǎng)度要求大于20mm,該長(zhǎng)度主要是受如下因素限制:
A、彎管模具的厚度限制。如果長(zhǎng)度太短,在彎管的時(shí)候管路可能會(huì)碰到彎管機(jī)從而導(dǎo)致管路有損傷變形;
B、沿鋁管中心線方向切點(diǎn)到扣管的最小距離應(yīng)大于16mm,在扣管方向上不應(yīng)有其他部件影響扣管工藝。
3)鐓頭端最短直線長(zhǎng)度為20mm,該值根據(jù)管徑不同而稍有不同。
管路的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)
管路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)包括零部件選型和管路布置兩部分。
1)鋁管
空調(diào)管路三大類型管路組成(鋁管、膠管及管接頭),針對(duì)不同類型的管路,在鋁管選擇上是不同的。
鋁管型號(hào)主要有10*1.25、12*1.5、16*1.75,管徑越大,對(duì)應(yīng)的管壁也應(yīng)越厚。
2)膠管
A、膠管的作用
膠管在管路主要起以下兩個(gè)作用:
a、方便車間裝配,留有裝配余量,可適量拉扯;
b、用于與壓縮機(jī)相連的管路,緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的振動(dòng)。
B、膠管的成本
膠管的成本在管路總成成本中比重較大。
C、膠管特性
使用的膠管越軟,噪音越小,價(jià)格越貴。
3)扣管
扣管的大致尺寸可參考如下:16*34、20*34、25*34。
4)密封圈及密封方式
目前常用的O型圈密封,根據(jù)O型圈的壓縮方向,其密封方式分為軸向和徑向密封。
徑向密封方式相對(duì)于軸向密封方式有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
A、O型圈的密封方向垂直于配合零部件的接觸面,密封方式穩(wěn)定有效,軸向密封如安裝時(shí)稍有不慎,緊固時(shí)有少量歪斜,易產(chǎn)生密封不嚴(yán)或?qū)型圈擠壞的問(wèn)題。
B、O型圈不易脫落,在內(nèi)槽內(nèi)。
軸向密封
徑向密封
5)管接頭
管接頭起著連接兩個(gè)制冷元件的作用。
A、壓板
壓板應(yīng)用較多,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且在車間安裝便利,根據(jù)密封方式可分為軸向及徑向密封方式壓板。
B、螺紋接頭具有成本優(yōu)勢(shì),但緊固不方便,還容易造成管路的狀態(tài)不穩(wěn)定。
6)壓力開(kāi)關(guān)
壓力開(kāi)關(guān)有兩態(tài)和三態(tài)之分,三態(tài)壓力開(kāi)關(guān)會(huì)在制冷劑壓力小于等于0.12Mpa和3.2Mpa以上時(shí),實(shí)現(xiàn)低壓、高壓保護(hù),在制冷劑壓力介于0.24Mpa和3.2Mpa時(shí),壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1)作用與條件
空調(diào)管路在空調(diào)系統(tǒng)中起著運(yùn)輸制冷劑的作用,因此一個(gè)好的空調(diào)管路布置,同時(shí)應(yīng)具備以下幾點(diǎn):
A、管路可靠性好,保證制冷劑不泄漏。
B、滿足NVH的要求,不帶來(lái)附加的振動(dòng)及噪音。
C、成本最優(yōu)化。
D、整體外觀盡量做到美觀。
2)管路的可靠性
影響管路可靠性主要有以下幾個(gè)原因:
A、鋁管或膠管被周邊件磨損;
B、鋁管或膠管由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)斷裂;
C、膠管處溫度過(guò)高而損壞;
為避免管路被周邊件磨損,在管路布置的時(shí)候應(yīng)該留出合理的間隙,由于汽車是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品,因此該間隙要包括靜態(tài)間隙和動(dòng)態(tài)間隙,靜態(tài)間隙是指兩個(gè)振動(dòng)很小的物體之間的間隙,比如前大燈與冷凝器,曾發(fā)起管路或車身與冷凝器—蒸發(fā)器管路,建議保持在15mm以上,如間隙過(guò)小,則需要在距離近的管路上包裹海綿,熱縮管或波紋管。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在工作的時(shí)候會(huì)振動(dòng),因此與壓縮機(jī)相連的兩個(gè)管路需考慮動(dòng)態(tài)問(wèn)題,比如壓塑機(jī)進(jìn)出口的膠管和風(fēng)扇,皮帶的間隙,如果間隙太小的話,發(fā)動(dòng)機(jī)向前振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致空調(diào)管路和其它部件發(fā)生干涉,所以動(dòng)態(tài)間隙的要求比靜態(tài)間隙的要求嚴(yán)格,一般要求在20mm以上。
3)管路的振動(dòng)和噪音
空調(diào)管路的振動(dòng)主要以下幾點(diǎn)造成:
A、管路與相連部件的固定方式:管路固定支架需帶橡膠墊,避免出現(xiàn)剛性連接。如果使用塑料管夾,最好也要有橡膠墊。
B、管路膠管型號(hào)的選擇:低壓管路膠管可以選擇全橡膠管,由于全橡膠管比較軟,可以較好的吸收振動(dòng)并較小該管路的噪音。
C、管路布置產(chǎn)生的噪音:為了建校空調(diào)管路產(chǎn)生的噪音,管路盡可能布置得短而直,還可以減少制冷劑的充注量。
4)管路成本優(yōu)化
管路在布置過(guò)程中需要考慮成本因素,主要有以下幾點(diǎn):
A、管路在滿足布置要求的前提下盡可能短些,畢竟節(jié)省材料,在總長(zhǎng)度不能減短的前提下,可以適當(dāng)把膠管減短,因膠管成本較高。
B、在布置過(guò)程中要考慮匹配不同的動(dòng)力總成,盡量做到通用,這樣在備件庫(kù)中可以減少管路的種類,節(jié)省庫(kù)存空間及管理費(fèi)用,即使不能全部沿用,也盡可能讓鋁管部分做成沿用件,這樣可以方便廠家少開(kāi)一部分管路工裝,節(jié)省開(kāi)發(fā)費(fèi)用。
5)管路的試裝驗(yàn)證及評(píng)審
A、管路的檢驗(yàn):管路在裝車之前要經(jīng)過(guò)校驗(yàn),確保沒(méi)有問(wèn)題之后才能裝車,如果不符合要求,則需要廠家重新做件,直到合格為止,另外要求廠家附帶三坐標(biāo)檢測(cè)報(bào)告等。
B、管路的試裝及評(píng)審
管路經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)沒(méi)有問(wèn)題之后,便可以進(jìn)行試裝,前期的試裝一定要跟蹤裝車過(guò)程,因?yàn)殡S時(shí)都可能有意想不到的情況發(fā)生,之前已經(jīng)確保自己件沒(méi)有問(wèn)題的,就要檢查管路和別的件的間隙情況,然后和數(shù)模上的間隙對(duì)比,找到問(wèn)題的原因所在。然后找相關(guān)工程師解決問(wèn)題。
管路的布置數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方法
1、3D管路數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)步驟
A、提取管路接口軸線:以測(cè)量提取方式,或直接編輯方式提取管路接口軸線。
B、建立初步管路:根據(jù)管路連接關(guān)系,將配對(duì)的管接口連接起來(lái),然后附以管徑生成初步管路。
C、插入管路固定點(diǎn):在管路路徑上選取固定點(diǎn)位置,加入管夾模型即可。
D、調(diào)整管路至滿足布置要求:選取管路彎折控制點(diǎn),指定彎管半徑方式,逐步完善管路數(shù)據(jù)。
為了保證空調(diào)管路裝配性、維修性、冷媒加注操作方便性、美觀性、空調(diào)管路通常布置在靠近縱梁的區(qū)域,如圖中綠色管路。
1)基本功能
A、硬管在轉(zhuǎn)彎處其轉(zhuǎn)彎角必須大于90度;
B、彎曲半徑為管路止境的1.5—2.0倍;
C、彎管最小直線段應(yīng)保證大于或等于15mm;
D、軟管與硬管接頭大于35mm。
2)美觀性
A、管路盡量布置在隱藏空間,利于壓力板、大燈、前上構(gòu)件遮擋;
B、直接裸露部分盡量遵守橫平豎直的原則。
3)基本間隙
4)隔振
A、空調(diào)硬管與壓縮機(jī)連接時(shí),采用軟管連接;
B、由于發(fā)動(dòng)機(jī)是運(yùn)動(dòng)件,防止振動(dòng)脫落,振動(dòng)余量大于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)量。
5)防水、防泥
三態(tài)壓力開(kāi)關(guān)或傳感器開(kāi)口朝下,避免雨水進(jìn)入插接件。
6)防磨
空調(diào)管在穿過(guò)洞口或繞過(guò)銳角處或安全間隙無(wú)法保證時(shí),必須在管路外加保護(hù)套,避免磨損。
7)熱害
軟管無(wú)法避免高溫區(qū)域,增加鋁箔隔熱。
8)固定
A、硬管兩固定點(diǎn)之間的距離必須大于100mm,同時(shí)須小于400mm;
B、盡量避免在空調(diào)軟管上增加固定點(diǎn)。
9)NVH
防止管路噪音,振動(dòng)通過(guò)車身,前壁板附身到車內(nèi),在前壁板、管夾及管卡固定處增加橡膠軟墊。
10安裝維修
A、冷媒的加注空間;
B、空調(diào)管路的總裝裝配空間。
汽車管路的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)在整車的開(kāi)發(fā)過(guò)程中往往被忽略其重要性,但由于管路與底盤、動(dòng)力、空調(diào)、等專業(yè)都有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系,其重要性不言而喻,它是各個(gè)總成系統(tǒng)能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵零件。