Difficultés qui surviennent dans la conception des transports

L'électronique des véhicules est un aspect important de l'ingénierie de conception des transports. Les bus, les camions, les motos et bien sûr les voitures ont tous plusieurs composants qui interagissent simultanément pour fournir des données et de l'énergie à tout véhicule. Les véhicules modernes utilisent des données en temps réel pour l'opérateur et fonctionnent correctement. Ces systèmes comprennent la direction, le freinage, le CVC, la gestion du moteur et bien plus encore. La conception de ces systèmes demande une grande attention aux détails, car de nombreux développeurs ont des formes d'ingénierie simultanées qui nécessitent plusieurs parties pour concevoir et fabriquer les composants séparément. Jetons un coup d'œil à certaines des opérations auxquelles un ingénieur automobile doit faire face et lors de la configuration et de la conception du placement électronique et comment cela peut être amélioré.

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Présentation de l'électronique intérieure et extérieure

Le système électrique automobile externe est généralement lié à deux types. Il existe des systèmes dédiés à la fonctionnalité et ceux à la sécurité. Les systèmes fonctionnels sont ceux qui permettent au véhicule de fonctionner correctement pendant la conduite.

• Système d'allumage (bobine d'allumage, bobines, bougies et fils)

• Gestion du moteur (injection de carburant, système de refroidissement, commande des gaz, etc.)

• Électronique de transmission (changement de vitesse automatique)

• Électronique du châssis (ABS, TCS, EBD, ESP)

• Électronique d'aide à la conduite (essuie-glaces, rétroviseur réglable, voyants lumineux)

Les véhicules modernes ont un capteur pour tout, de la pression des pneus dans vos roues à la tension dans votre batterie. Les composants électroniques internes sont généralement ceux destinés au confort des passagers, à l'assistance à la conduite et au divertissement. La radio, les commandes CVC, le tableau de bord et les commandes du conducteur sont tous inclus dans cette catégorie. Si quelqu'un a conduit un véhicule, ces composants sont familiers. La petite histoire est que l'ère des systèmes mécaniques devient un lointain conte de fées et que les véhicules modernes nécessitent une grande quantité d'effets pour que ces systèmes électroniques fonctionnent correctement. Jetons un coup d'œil à certains des problèmes auxquels les ingénieurs et les fabricants sont confrontés lors de la connexion de ces appareils ensemble.

Espace et dégagement limités

Avec la montée en flèche des véhicules économiques en carburant, le besoin de véhicules légers et à forte consommation d'essence est de plus en plus demandé. Les entreprises sont de plus en plus compétitives en ayant des véhicules légers qui nécessitent une demande de carburant minimale. Cela signifie généralement que les composants et les structures du véhicule deviennent de plus en plus compacts et que l'espace de stockage interne pour le placement des composants est limité.

Les systèmes électroniques sont placés en fonction soit d'un emplacement standard (feux, essuie-glaces) soit de la disponibilité d'un emplacement (batteries et boîtiers relais). Ces systèmes doivent fonctionner simultanément ou indépendamment et sont connectés aux autres via une source d'alimentation commune. Il est courant d'avoir des fils dans tout le véhicule et cela peut s'avérer difficile pour les ingénieurs électriciens.

Dans un sens pratique, il existe quatre types courants de problèmes de dégagement pour le câblage.

• Dégagement pour l'installation

• Dégagement pour le câblage

• Autorisation d'exploitation

• Autorisation de service

Approfondissons un peu les jeux rencontrés dans les véhicules modernes et les questions qui doivent être posées lors de la conception pour eux.

Dégagement pour l'installation

Cela se résume à une question d'espace. Y a-t-il assez de place pour le composant où vous voulez qu'il aille ? Y a-t-il des obstacles ? Les portes, le capot et les autres corps mobiles peuvent-ils fonctionner selon leur amplitude de mouvement conçue, sans interférence ? Les composants doivent-ils être installés avant ou après un autre pour éviter les interférences lors de l'installation ?

Dégagement pour le câblage

Une fois le composant installé, pouvez-vous lui faire le câblage associé ? Y a-t-il assez de place pour les connecteurs de câblage ? Y a-t-il assez de place pour effectuer l'entretien? Y a-t-il suffisamment de place pour le faisceau de câblage après l'installation des connecteurs ? Y a-t-il de la place pour les coudes des faisceaux de câbles ?

Autorisation d'exploitation

Si le composant est un interrupteur ou un bouton, pouvez-vous l'atteindre depuis une position de conduite normale ? Le composant adjacent provoquera-t-il des interférences lors de la tentative d'utilisation d'un tel composant ? Peut-il être actionné lorsque le conducteur porte des gants ? Les opérations des composants interfèrent-elles avec les autres ?

Autorisation de service

Si un composant finit par tomber en panne, est-il possible de le remplacer ? Y a-t-il de l'espace autour du composant pour effectuer des réglages ? Y a-t-il de la place pour débrancher les connecteurs de fils pour des raisons de test ?

L'autorisation doit être prise en compte

Il y a beaucoup de réflexion lors de la désignation de l'emplacement du connecteur et du faisceau de câblage. Il est important de s'assurer que le placement n'interfère pas avec d'autres conceptions, ainsi que la fonctionnalité de l'appareil. La facilité d'entretien, la maintenance et l'interaction personnelle ont toutes leur place dans l'emplacement des composants.

Impact sur l'environnement

Les véhicules produisent de grandes quantités de chaleur et peuvent endommager le câblage et les composants si aucune précaution n'est prise lors du placement de la conception. Ce n'est pas une nouveauté qu'un véhicule doit fonctionner à l'aide du système de gestion du moteur situé sous le capot. Les capteurs pour les freins, la suspension et la transmission subissent une immense quantité de mouvement qui peut casser le câblage et les composants avec une charge minimale. Concevoir des systèmes pour s'adapter à ces scénarios est crucial pour garder le système intact.

Génération de moteurs thermiques

La chaleur générée par le moteur peut fondre à travers l'isolation et les connecteurs en plastique en quelques secondes avec un contact direct. La température d'un moteur peut facilement dépasser la température de fusion des connecteurs en plastique. La conception de l'emplacement des composants à une distance sûre du moteur est cruciale, d'autant plus que l'espace de câblage est limité sous le capot. L'emplacement de montage des connecteurs doit presque exister dans un état semi-statique. Lorsque le mouvement du câblage est limité par des attaches de montage installées sur des composants ou des emplacements qui subissent un transfert de chaleur du moteur minimal.

Défaillance d'un composant par mouvement mécanique

« Les roues du bus tournent en rond », cette phrase n'est pas simplement une ligne d'une chanson pour enfants, mais a un véritable mérite dans le mouvement de rotation produit par les roues du véhicule. Des capteurs sont positionnés à proximité ou à l'intérieur de la jante de la roue pour déterminer la vitesse de rotation qui informe l'entraînement de la vitesse du véhicule. Ces petits appareils fragiles doivent être positionnés pour éviter les collisions et endommager le capteur.

Le système d'amortissement était auparavant purement mécanique et fonctionnait sans assistance électronique. Aujourd'hui, les systèmes d'amortissement à ressort utilisent un retour dynamique des conditions de la route que les capteurs du véhicule surveillent et modifient l'amortissement en fonction des paramètres personnels et des conditions de conduite. Le système d'amortissement nécessite une large plage de déplacement pour les composants et le câblage. Une longueur de fil appropriée, des interférences entre les pièces et une conception de qualité sont nécessaires pour maintenir l'intégrité du système et éviter d'endommager les composants.

Comment pouvons-nous rendre cela plus facile pour les ingénieurs

Zuken est au sommet du marché automobile en matière de développement et d'intégration de composants de véhicules, de l'ingénierie électrique à l'ingénierie mécanique. E3.series est une plate-forme d'ingénierie qui offre des fonctionnalités qui fusionnent les deux disciplines en un programme commun. Intégrer la conception mécanique des véhicules aux systèmes électriques pour produire un modèle avec le meilleur des deux mondes. Le processus de conception automatisé aide à concevoir et à modéliser de meilleurs véhicules. Les projets de conception contiennent des données allant du schéma à la création de faisceaux, en passant par la nomenclature et le format de production. L'architecture orientée objet instantanée garantit que tous les éléments de conception, attributs et modifications sont immédiatement reflétés jusqu'à la production.

E3.Conception et documentation des câbles

E3.cable est utilisé pour concevoir et documenter des plans de câblage et des dispositions de faisceaux. Les conducteurs individuels sont combinés dans la conception pour développer de nouveaux câbles et faisceaux. Des structures de blindage et de paires torsadées peuvent être ajoutées aux câbles et signalées automatiquement dans la conception schématique.

Pont de routage E3.3D

Pour aider à rechercher le meilleur de la conception de spectacles, Zuken a développé des liens entre E3.series et tous les principaux fournisseurs de MCAD (CAO mécanique), permettant la création d'un modèle de conception entièrement intégré. En utilisant le pont de routage E3.3D, les informations de schéma et de connexion de la série E3. peuvent être interfacées avec tous les principaux systèmes MCAD. Fonctionnalités comprenant :

• Transférer les informations sur les composants vers MCAD (connecteurs, broches, épissures)

• Transfert de données vers MCAD

• Vérifier la détection de collision ou de collision dans MCAD

• Vérifier le rayon de courbure du fil

• Calculer automatiquement la longueur des fils et des segments dans MCAD

• Création automatique de la documentation de fabrication dans E3.Formboard

Il n'est pas nécessaire de changer votre plate-forme de modélisation solide actuelle car elle peut être facilement intégrée avec :

• CATIA V5

• Solidworks

• PTC Creo (Pro/Engineering)

• Autodesk Inventor

• Siemens NX

• Bord solide

• NX I-deas

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Le système électrique du véhicule nécessite une considération approfondie lors de la conception et du développement pour la fabrication. Prendre les mesures nécessaires pour bien comprendre les avantages et les inconvénients du placement de l'appareil et du câblage aidera à déterminer le succès futur du projet. Avoir les meilleurs outils disponibles pour vos ingénieurs est toujours un plus et développer la meilleure qualité pour les consommateurs est toujours l'objectif principal.

L'acheminement du câblage à travers votre conception a-t-il été un problème ? Entrez un commentaire sur les problèmes que vous avez dû gérer.

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