Dificultades que surgen en el diseño del transporte

La electrónica vehicular es un aspecto importante de la ingeniería de diseño del transporte. Los autobuses, camiones, motocicletas y, por supuesto, los automóviles tienen múltiples componentes que interactúan al mismo tiempo para proporcionar datos y energía en cualquier vehículo. Los vehículos modernos utilizan datos en tiempo real para operar y funcionar correctamente. Estos sistemas incluyen dirección, frenado, HVAC, gestión del motor y mucho más. El diseño de estos sistemas requiere gran atención a los detalles, ya que muchos desarrolladores tienen formas simultáneas de ingeniería que requieren que múltiples partes diseñen y fabriquen los componentes por separado. Echemos un vistazo a algunas de las operaciones con las que tiene que lidiar un ingeniero automotriz y al configurar y diseñar la colocación electrónica y cómo se puede mejorar.

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Descripción general del interior y exterior de la electrónica

El sistema eléctrico automotriz externo está generalmente relacionado con dos tipos. Hay sistemas dedicados a la funcionalidad y los de seguridad. Los sistemas de funcionalidad son aquellos que permiten que el vehículo funcione correctamente durante la conducción.

• Sistema de encendido (bobina de encendido, paquetes de bobinas, bujías y cables)

• Gestión del motor (inyección de combustible, sistema de refrigeración, control del acelerador, etc.)

• Electrónica de transmisión (cambio de marchas automático)

• Electrónica del chasis (ABS, TCS, EBD, ESP)

• Electrónica de asistencia al conductor (limpiaparabrisas, espejo ajustable, luces indicadoras)

Los vehículos modernos tienen un sensor para todo, desde la presión de los neumáticos en las ruedas hasta el voltaje en la batería. Los componentes electrónicos internos son, por lo general, destinados a la comodidad del pasajero, la asistencia a la conducción y el entretenimiento. La radio, los controles de HVAC, el tablero y los controles del conductor están todos incluidos en esta categoría. Si alguien ha conducido un vehículo, estos componentes le resultan familiares. La historia corta es que la era de los sistemas mecánicos se está convirtiendo en un cuento de hadas lejano y los vehículos modernos requieren una gran cantidad de efecto para que estos sistemas electrónicos funcionen correctamente. Echemos un vistazo a algunos de los problemas que enfrentan los ingenieros y fabricantes al conectar estos dispositivos.

Espacio y espacio limitados

Con el aumento en los vehículos económicos en combustible, se demanda la necesidad de vehículos livianos y con alto rendimiento de combustible. Las empresas son cada vez más competitivas al disponer de vehículos ligeros que requieren una demanda mínima de combustible. Por lo general, esto significa que los componentes y las estructuras de los vehículos son cada vez más compactos y que el espacio de almacenamiento interno para la ubicación de los componentes es limitado.

Los sistemas electrónicos se están colocando en función de una ubicación estándar (luces, limpiaparabrisas) o la disponibilidad de una ubicación (baterías y cajas de relés). Se requiere que estos sistemas funcionen de forma simultánea o independiente, y están conectados a otros a través de una fuente de alimentación común. Tener cables que atraviesen la totalidad del vehículo es común y puede resultar un desafío para los ingenieros eléctricos.

En un sentido práctico, hay cuatro tipos comunes de problemas de espacio libre para el cableado.

• Autorización para la instalación

• Espacio libre para cableado

• Autorización para la operación

• Autorización para servicio

Profundicemos un poco más en los espacios libres que se encuentran en los vehículos modernos y las preguntas que deben hacerse al diseñar para ellos.

Autorización para la instalación

Esto se reduce a una cuestión de espacio. ¿Hay suficiente espacio para el componente donde desea que vaya? ¿Hay alguna obstrucción? ¿Pueden las puertas, el capó y otros cuerpos móviles operar a través de su rango de movimiento diseñado, sin interferencia? ¿Los componentes deben instalarse antes o después de otro para evitar interferencias durante la instalación?

Espacio libre para el cableado

Una vez que el componente está instalado, ¿puede obtener el cableado asociado? ¿Hay suficiente espacio para los conectores de cableado? ¿Hay suficiente espacio para realizar el mantenimiento? ¿Hay suficiente espacio para el arnés de cableado después de instalar los conectores? ¿Hay espacio para las curvas del arnés de cableado?

Autorización para la operación

Si el componente es un interruptor o una perilla, ¿puede alcanzarlo desde una posición de conducción normal? ¿El componente adyacente causará interferencia al intentar operar dicho componente? ¿Se puede utilizar cuando el conductor lleva guantes? ¿El funcionamiento de los componentes interfiere con otros?

Autorización para servicio

Si un componente falla eventualmente, ¿es posible reemplazarlo? ¿Hay espacio alrededor del componente para realizar ajustes? ¿Hay espacio para desconectar los conectores de cables por motivos de prueba?

Se debe tener en cuenta la autorización

Se piensa mucho al designar la ubicación del conector y del mazo de cables. Es importante asegurarse de que la ubicación no interfiera con otros diseños, así como la funcionalidad del dispositivo. La facilidad de servicio, el mantenimiento y la interacción personal tienen su lugar adecuado en la ubicación de los componentes.

Impacto medioambiental

Los vehículos producen grandes cantidades de calor y pueden dañar el cableado y los componentes si no se tiene cuidado durante la colocación del diseño. No es ninguna novedad que un vehículo deba funcionar con la ayuda del sistema de gestión del motor que se encuentra debajo del capó. Los sensores de los frenos, la suspensión y la transmisión experimentan una inmensa cantidad de movimiento que puede romper el cableado y los componentes con una carga mínima. El diseño de sistemas que se adapten a estos escenarios es fundamental para mantener el sistema intacto.

Generación de motores térmicos

El calor generado por el motor puede derretirse a través del aislamiento y los conectores de plástico en segundos con contacto directo. La temperatura de un motor puede superar fácilmente la temperatura de fusión de los conectores de plástico. Diseñar la ubicación de los componentes a una distancia segura del motor es crucial, especialmente porque el espacio para el cableado debajo del capó es limitado. La ubicación de montaje de los conectores debe existir casi en un estado semiestático. Donde el movimiento del cableado está limitado por bridas de montaje instaladas en componentes o ubicaciones que experimentan una transferencia de calor mínima del motor.

Fallo de componentes por movimiento mecánico

“Las ruedas del autobús dan vueltas y vueltas”, esta frase no es una simple línea de una canción infantil, sino que tiene un verdadero mérito en el movimiento de rotación producido por las ruedas del vehículo. Los sensores se colocan cerca o dentro de la llanta de la rueda para determinar la velocidad de rotación que informa a la conducción de la velocidad del vehículo. Estos pequeños dispositivos frágiles deben colocarse para evitar colisiones y dañar el sensor.

El sistema de amortiguación solía ser puramente mecánico y funcionaba sin necesidad de asistencia electrónica. En la actualidad, los sistemas de amortiguadores de resorte utilizan la retroalimentación dinámica de las condiciones de la carretera que los sensores vehiculares monitorean y cambian la amortiguación en función de la configuración personal y las condiciones de conducción. El sistema de amortiguación requiere un amplio rango de recorrido para que los componentes y el cableado se muevan. Se requiere una longitud de cable adecuada, interferencia de piezas y un diseño de calidad para mantener la integridad del sistema y evitar componentes dañados.

¿Cómo podemos facilitar esto a los ingenieros?

Zuken está en la cima del mercado automotriz cuando se trata de desarrollo e integración de componentes vehiculares, desde ingeniería eléctrica hasta ingeniería mecánica. E3.series es una plataforma de ingeniería que ofrece características que fusionan las dos disciplinas en un programa común. Integrando el diseño mecánico vehicular con los sistemas eléctricos para producir un modelo con lo mejor de ambos mundos. El proceso de diseño automatizado ayuda a diseñar y modelar mejores vehículos. Los proyectos de diseño contienen datos desde el esquema hasta la creación de aprovechamiento, la lista de materiales y el formato de producción. La arquitectura instantánea orientada a objetos garantiza que todos los elementos, atributos y cambios del diseño se reflejen inmediatamente en la producción.

E3.Cable Diseño y documentación

E3.cable se utiliza para diseñar y documentar planos de cables y disposición de mazos de cables. Los conductores individuales se combinan en el diseño para desarrollar nuevos cables y arneses. Se pueden agregar estructuras de blindaje y pares trenzados a los cables y se pueden informar automáticamente en el diseño esquemático.

Puente de enrutamiento E3.3D

Para ayudar a esforzarse por lograr lo mejor en diseño de espectáculos, Zuken ha desarrollado vínculos entre E3.series y todos los principales proveedores de MCAD (CAD mecánico), lo que permite la creación de un modelo de diseño totalmente integrado. Con el puente de enrutamiento E3.3D, la información esquemática y de conexión de E3.series se puede conectar a todos los principales sistemas MCAD. Características que incluyen:

• Transferir información de componentes a MCAD (conectores, pines, empalmes)

• Transferencia de datos a MCAD

• Verificar detección de colisión o choque en MCAD

• Verifique el radio de curvatura del alambre

• Calcular automáticamente la longitud de cables y segmentos en MCAD

• Creación automática de documentación de fabricación en E3.Formboard

No es necesario cambiar su plataforma de modelado de sólidos actual, ya que se puede integrar fácilmente con:

• CATIA V5

• Solidworks

• PTC Creo (Pro / Engineering)

• Autodesk Inventor

• Siemens NX

• Solid Edge

• NX I-deas

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El sistema eléctrico vehicular necesita una consideración profunda al diseñar y desarrollar para la fabricación. Seguir los pasos para comprender correctamente los pros y los contras de la ubicación del cableado y el dispositivo ayudará a determinar el éxito futuro del proyecto. Tener las mejores herramientas disponibles para que las utilicen sus ingenieros es siempre una ventaja y desarrollar la mejor calidad para los consumidores es siempre el objetivo principal.

¿Ha sido complicado enrutar el cableado a través de su diseño? Ingrese un comentario sobre los problemas con los que tuvo que lidiar.

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