随着人们对乘用车舒适性、安全性及娱乐性的要求慢慢的升高,更多的电气设备及安全系统被使用。
这些电气系统都有接地要求,即将一个设备电路及电气系统与等电位点或面连接,一般为车身骨架与蓄电池负极形成回路。
乘用车接地不良的现象很容易发生,例如发动机搭铁先接头腐蚀使电阻增大,这一些都会造成接触不良,迫使电流试图通过另外的回路,引起电压下降或工作失效。
在搭铁位置的选去中,遵守就近搭铁的原则,由于搭铁点要维护,应尽量布置在容易维护的地方,就其分布而言,优先选择在各主要的梁上,除非特殊的情况外,不允许使用支架搭铁。
其中有特别的条件的搭铁点应优先遵守其特殊的要求,比如,发动机的搭铁要求在距离控制模块200mm以内,应该优先满足,如图1
在线束的设计及生产中,要求对于重要的搭铁线直接接到搭铁的端子处(在实际线束中存在打卡现象,不然线束会直径会过大,应根据实际状态确定)。同时对前舱搭铁点用带胶热缩管或者做浸锡处理。
对于搭铁片的选择,对应我们搭铁螺栓及搭铁螺母,使用M6和M8两种搭铁片,其中电瓶负极的搭铁片不小于1.8mm(现在个人会使用的远无远大于这个厚度),其余搭铁片的厚度不小于1.0mm,并要求所有的搭铁片带尾压。
在整车电器中,电子地、功率地、每个功率地搭铁点的负荷不可过于集中,对于重要件要考虑复式搭铁。
搭铁点的涂装处理,目前国内普遍采用的方式为工艺螺栓遮蔽或者在涂装后利用丝攻进行攻螺纹处理,以达到对漆层进行清除的效果。
汽车电路设计大多采用负极搭铁,利用金属车体作为电源的回路极,金属车体与各汽车用电设备之间的连线俗称搭铁线。
为防止搭铁点失效,一些重要的搭铁点设计有备用搭铁线,以增强安全性和稳定能力。车身搭铁点的涂装工艺处理在制作的完整过程中非常容易被忽视,然而这个小细节的处理不当,可能会引起搭铁点失效,从而引发仪表指示偏离实际、发动机异常、不发电和汽车电器无法正常工作等一系列问题。
搭铁点的涂装处理,目前国内普遍采用的方式为工艺螺栓遮蔽或者在涂装后利用普通螺栓进行“攻螺纹”处理,以达到对漆层进行清除的效果。
该方法较为普遍,适用于对车身焊接螺母进行电泳涂装遮蔽。在车身进入涂装车间之前,用工艺螺栓对搭铁螺母进行预安装,通过工艺螺栓与焊接螺母的紧密结合,阻止电泳漆的渗入,从而避免电泳漆在螺母内及车身与螺帽贴合面的形成,具体流程如图1所示。
用工艺螺栓遮蔽的优点是能很好地阻止电泳漆膜的形成,短期内搭铁点拥有非常良好的导电性;操作相对简单,耗时较少,有较好的稳定性,不容易失效;工艺螺栓能反复使用,遮蔽成本低。
但该解决方法存在一个无法回避的缺点:遮蔽部位的防腐性大幅度的降低,在短期内就慢慢的出现锈蚀,后期将影响搭铁点的导电性,甚至导致失效。图2为未遮蔽的焊接螺母与遮蔽后的焊接螺母在一周后的锈蚀情况对比。
从图2可以清晰看出,用工艺螺栓遮蔽的贴合面,在短期内就出现了较为严重的锈蚀。短期内出现锈蚀的问题大多有以下几个方面:
(1)电泳前的脱脂处理及磷化处理均为浸渍处理,槽液依然能通过螺栓与车身之间的间隙渗入到夹层之间,板材表面自带的防锈油被槽液清洗掉,失去了防锈效果。
(2)由于夹层间隙狭小,且大多在结构相对复杂的部位,所以在后期的水洗工序中,夹层的酸性槽液无法彻底清理洗涤干净,导致后期加速了腐蚀的进度。
(3)电泳及其他漆膜涂层不能在遮蔽部位形成,后期直接与空气接触,进一步发生腐蚀。
该遮蔽方式适用于对焊接螺栓及车身外部结构相对比较简单的部位进行遮蔽。该方法与前面的工艺螺栓遮蔽原理类似,通过胶带的附着,避免电泳漆膜的形成。但稳定性较差,而且若选择无法耐高温的胶带,还需在进入电泳烘干炉之前进行剥离,在喷中涂及面漆时需避让这些部位,操作相对繁琐;若选择耐高温胶带进行遮蔽,在中涂及面漆之后剥离,能遮蔽中涂及面漆涂层。
该方法是搭铁部位按正常工序进行全部的前处理及电泳处理,在涂装完毕后,通过打磨、攻螺纹等方式对表面漆膜进行破坏,使金属材质表面,以此来实现导电。
这种解决方法的优点是:在防腐蚀方面优于前面两种解决方法,无需涂装前遮蔽处理。但也存在一些缺点:
部分日、韩系及欧系汽车的搭铁螺栓,采用带自清油漆功能的带压印螺栓(见图3和图4)。
日系汽车搭铁点螺栓螺纹头部采用了三等分容削槽,在螺栓外径对称压印的结构及形式,压印深度约为0.3mm,长度约为5mm,宽度约为1.5mm左右的压印小平面,并且采用组合垫圈,平垫的直径大于一般的平垫直径且有弹簧垫圈,避免造成端子的旋转;
韩系汽车的搭铁点螺栓采用了6条滚压式螺旋线的结构及形式,使螺纹的牙型微观变形,具有和日系清除螺母中油漆相同的功能。
还有一种是带盖形螺母的螺栓螺母组合件,这种大多数都用在大众,通用等车型上,导电效果也较好,但是相对成本要高一些,如图5/6。
采用带自清油漆功能的螺栓,相对于国内普遍采用的几种工艺,具备以下优点:涂装前无需遮蔽处理,节约工时,搭铁部位的防腐性及导电性稳定,不容易失效,值得推广和借鉴。
但如何在标准件的基础上进行二次开发,如何保证自清漆功能和在装配过程中的平顺性,需要二次开发过程中深入研究。