Kabely: nervová vlákna moderního auta, o která se starají neurologové z Wolfsburgu

redakce - 15 Srpen 2017

Elektrické kabely jsou dnes vlastně nervovými vlákny moderních aut. Vyrábějí se v miliardách variant kabelových svazků, někdy unikátních pro každý vyrobený vůz.auto kabely zapojení elektronika Volkswagen Wolfsburg

Neurologové z Wolfsburgu. Andreas Thiele (vlevo) a Andreas Boy s kompletní elektrickou soustavou.
foto: Volkswagen

Thomas Schmidt spouští klikou svého veterána. Motor se pomalu probouzí k životu s mechanickým rachotem. Schmidtovo srdce hoří vášní pro automobily. Se svým klasickým vozem z 20. let 20. století jezdí každý víkend.

„Přitahuje mě tradiční a osvědčená technika. Dokonce i řazení s přidáváním meziplynu a řízení bez elektronických pomocníků, jako je posilovač řízení, vytváří atmosféru nostalgie,“ vypráví Schmidt nadšeně o svém koníčku.

Thomas Schmidt se však při svém každodenním cestování rád vrací k moderním vymoženostem, díky nimž mají dlouhé služební cesty napříč Německem naprosto bezproblémový průběh. Devadesát let vývoje v automobilovém průmyslu je znát už před samotným začátkem cesty.

V současnosti – díky systému KESSY (Keyless Entry and Start System) – stačí stisknout tlačítko, aby se moderní Volkswagen probudil k životu. Je-li vozidlo vybaveno na přání dodávaným „bezklíčkovým přístupovým systémem a spouštěním motoru“, stane se nepříjemné hledání klíčku minulostí.

Jakmile řidič přistoupí k vozidlu a uchopí kliku dveří, jedna z vnějších antén – mohou být až tři – zachytí rádiový signál z příslušného klíčku. Dveře a víko zavazadlového prostoru se neodemknou, pokud mezi systémy úspěšně neproběhne bleskově rychlý dialog.

Po usednutí za volant a stisknutí tlačítka „Start Engine“ přenesou až tři antény v interiéru rádiové signály do klíčku. Je-li odezva z klíčku pozitivní, nervový systém Volkswagenu procitne k životu. V budoucnosti bude tento proces ještě mnohem komfortnější.

Zákazník bude totiž schopen odemknout a spustit svůj Volkswagen prostřednictvím chytrého telefonu. „Před 90 lety nikdo ani nepomyslel na inovace, jako je tato,“ usmívá se Thomas Schmidt, který zavírá dveře a odjíždí ve svém Passatu…

„Metráž“ pro miliardy variant

Řídicí jednotky a elektronické sítě jsou považovány za mozkový a nervový systém moderního vozu. Jsou to řídicí centrály, které řídí využívání dostupných zásob energie. Ovládají elektrické okruhy, které jsou nezbytné pro všechny funkce vozidla.

Z hlediska klasického motorového vozidla z 20. let 20. století jsou takové příklady technického pokroku výplodem „science fiction“.

auto kabely kabeláž elektronika

Ani o kabel více, ani o kabel méně: každý svazek vodičů má svou speciální funkci
foto: Volkswagen

Ale podobně, jako tomu bylo před více než 90 lety díky jedinečným karoseriím od karosářů, je v současnosti pravděpodobně každý vůz jedinečný z hlediska rozmanitosti elektrických funkcí v oblastech bezpečnosti, komfortu a zábavních systémů – zejména, co se týče svazků elektrických vodičů.

Volkswagen přizpůsobuje svazky vodičů specifickým požadavkům zákazníka. Individuální kabely jsou pokládány a vzájemně spojovány tak, aby splňovaly veškeré požadavky. Ani jeden kabel nepřebývá, ani jeden kabel nechybí.

Posléze je vytvořen kód na základě označení všech použitých kabelů, konektorů a spojů. Tento kód reprezentuje jedinečný svazek vodičů a zároveň i jedinečné vozidlo.

Existují miliardy variant – pro všechny vozy modelových řad Polo, Golf nebo Passat. Toto neuvěřitelně velké množství lze zvládat pouze díky důmyslnému vývoji a systému řízení.

Nadšení inženýři, jako jsou Melanie Sohnemannová a Andreas Boy, nesou odpovědnost za oblast technického vývoje elektrické instalace a příslušných komponentů. Místo o „kabelech“ hovoří tito odborníci o „metráži“.

Golf I z roku 1980 měl celkem 191 kabelů o celkové délce 214 metrů. V současném Golfu je téměř 1000 různých kabelů. Ohledně jejich délky se nyní hovoří spíše o kilometrech. Délka kabelové sítě v Golfu s průměrnou výbavou je téměř 1,6 kilometru.

wolkfsburg volkswagen kabely do auta

Metry „metrového zboží“. Nicméně Heike Baraneková z oddělení konstrukce prototypů jich tolik ani zdaleka nepotřebuje.
foto: Volkswagen

V závislosti na výbavě existovalo v roce 1980 pro model Golf v Německu přibližně 460 různých vodičových svazků. V současnosti se vyrobí specifický kabelový svazek, který je dodán přímo na montážní linku, jakmile si zákazník objedná svůj individuální vůz, ať se jedná o modelové řady Polo, Tiguan nebo Touran.

Jen pro model Golf teoreticky existuje 425 miliard možných variant. Na přání zákazníka se vyrobí jedna z těchto variant, která vychází vstříc jeho speciálním potřebám. A možná zůstane jediná po celou historii výroby příslušného modelu.

Protichůdné požadavky: nižší hmotnost, ale více inovací

Až donedávna se hmotnost kabelů, montovaných do vozidel, neustále zvyšovala. Od té doby snižují hmotnost vozidel trvale udržitelné materiály, čímž se snižuje spotřeba paliva.

Lehká konstrukce a snižování spotřeby paliva jsou nezbytnými opatřeními v době technických změn a stále přísnějších požadavků na snižování emisí. V době, kdy byl vyroben klasický vůz Thomase Schmidta, hrály uvedené problémy druhořadou roli.

wolfsburg neurologové kabely elektronika

Něco tu chybí. Současný Golf s průměrnou výbavou vyžaduje téměř 1,6 kilometru kabelů.
foto: Volkswagen

U tehdejších automobilů byla rozhodující elegance a krása. Melanie Sohnemannová, technická vývojářka v oddělení pro elektrické sítě a komponenty vozidla, zdůrazňuje: „Samozřejmě chceme s každým novým modelem uvádět do praxe více inovací. Stále vidíme neuvěřitelný potenciál pro další snižování hmotnosti.“

Například průřez signálových kabelů v aktuálních testovacích vozidlech byl zmenšen z 0,35 (měď) na 0,13 (slitina mědi a cínu) mm2. Uplatnění nalezl také nový druh slitiny mědi a cínu. Souhrn těchto opatření přinesl úsporu přibližně jedné poloviny kilogramu.

Pro představu je jeden signální kabel tvořen sedmi žílami a izolací. Jeho tloušťka je jeden milimetr. To přibližně odpovídá svazku 14 lidských vlasů. Sohnemannová k tomu dodává: „Každý den si klademe otázku: Jaký materiál mám použít a kde, abychom ušetřili ještě více hmotnosti?“

Minus 40 stupňů venku, plus 200 stupňů uvnitř

Rozsáhlé testy uvnitř klimatické zkušební laboratoře i ve venkovním prostředí při jízdě na silnicích v zemích s horkým nebo chladným klimatem patří ke každodenní práci.

Z praktických důvodů se rozlišuje mezi kabelovými svazky v motorovém prostoru a interiéru. Ne každý kabel totiž musí odolávat teplotám, které v blízkosti hlavy válců vysoce přesahují 200 stupňů Celsia. Všechny spoje však musí přenášet signály správně, a to nejen v horké poušti, ale i během chladné arktické zimy.

rozvody kabelů v autě Volkswagen Golf

Aktuální verze Volkswagen Golf a jeho svazky
foto: Volkswagen

Na základě tohoto požadavku a v závislosti na oblasti, v níž se vozidla používají, se určuje, zda mají mít komponenty povrchovou úpravu z cínu, stříbra nebo dokonce zlata. Největším nepřítelem vývojářů je však voda.

Nejextrémnější test zahrnuje vylití kbelíku vody do prostoru pro nohy, čímž se napodobuje rozbředlý sníh na botách cestujících v kanadské zimě. Kromě neustálé snahy o snižování hmotnosti a nákladů je omezený také prostor pro montáž kabelů.

Autonomní jízda představuje nové výzvy

V extrémních případech se musí design nového modelu dokonce podřídit funkci kabelů. Před více než 90 lety tomu bylo v některých aspektech naopak. Ostatně ten druh klasického automobilu, který vlastní Thomas Schmidt, má pod karoserií dostatek prostoru.

Přímo z cívky: Dr. Thomas Hänsel a Melanie Sohnemannová hledají optimální kabel

Přímo z cívky: Dr. Thomas Hänsel a Melanie Sohnemannová hledají optimální kabel
foto: Volkswagen

Výrobce jeho vozu nemusel zohledňovat současné bezpečnostní předpisy a různé elektronické asistenční systémy, jako jsou ABS nebo ESP. Vraťme se však do přítomnosti.Také autonomní jízda vyvolává vrásky na čele vývojářů, kteří mají na starosti napájecí síť vozidla. Andreas Boy, zodpovědný za oblast vedení napájecích kabelů, k tomu říká:

„Výroba a vedení kabelových svazků musí vyhovovat vysokým požadavkům. U vozidel s funkcí autonomní jízdy existuje kromě tohoto požadavku ještě jeden aspekt: Zdvojené systémy by byly mnohem spolehlivější pro zajištění bezpečnosti osob uvnitř i vně vozidla. V budoucnosti tak budeme muset umístit výrazně více kabelů do nejtěsnějšího prostoru v porovnání se současností.“

Elektrická energie ve vozidle bude hrát hlavní roli i v budoucnosti. Autonomní jízda ukazuje, že včerejší sny jsou zítřejší realitou.

K dosažení tohoto cíle je však nutné spojit dohromady velký počet elektronických systémů. Je nutné nejprve náležitě instalovat do vozidla elektrické vodiče, což platí ve zvláštní míře pro síťově propojený automobil.

Thomas Schmidt je se svým Passatem na úrovni doby. Na výletech se svým klasickým vozem si však užívá zážitků s historickou technikou, která pochází z éry amerického vizionáře a průkopníka elektrické energie, Thomase Alvy Edisona (1847 – 1931).

Žárovky, spínače, tlačítka: Andreas Boy (vlevo) a Andreas Thiele u zařízení pro testy řídicích jednotek

Žárovky, spínače, tlačítka: Andreas Boy (vlevo) a Andreas Thiele u zařízení pro testy řídicích jednotek
foto: Volkswagen

Pomocí elektrické energie dokázal od základu změnit každodenní život v 19. století. Elektrická energie nás pohání, sleduje a chrání, šetří a reguluje. Elektrická energie se používá k ovládání tepu lidského srdce, stejně jako k pohonu automobilů. Vdechuje funkcím život.

Nic se nepohne bez elektrické energie a správných kabelových svazků, které, stejně jako dopravní síť, budou hrát klíčovou roli i v budoucích vozidlech.

tisková zpráva
Zpět na HybridPřidat komentář

Mna len zaraza, na kereho frasa maju 'Jen pro model Golf teoreticky existuje 425 miliard možných variant' ked na svete je 7+ miliard ľudí (vratane deti)? Keby si každý objednal od A-Z auto na mieru, neni mozne tolko kombinácii využiť...

Kdyz se to spocita, tak to zas tak divoke neni - je to nejakych 39 prvku, ktere tam budou/nebudou. Pokud je u nektereho z nich vic moznosti nez dve, tak to bude jeste min.

EDIT: treba kolega u Caddy resil, ze couvaci kamera uz se neda pridat dodatecne, protoze tam neni potrebna kabelaz. Takze fakt delaji kabelove svazky na miru.

---

Každý ignorovaný tro(t)l se počítá. Některý i víckrát...

Jop, pravda. Ale pride mi, ze to rozhodne nemoze byt saving delat na miru zvazky kabelu, pretoze musia ich triedit, skladovat, evidovat, balit osobitne, nepomiesat, atd. toboz v 30+ variantách
Daleko lepsie (aj lacnejšie) musi byt vyrabat povedzme 2 varianty a potom by nebol problém zapojit kameru a mat spokojnesieho klienta...
Preco by Tesla davala drahy AP2.0 hardware (Nvidia chipy, senzory, kamery) do vsetkych vyrobenych aut aj ked to nezaplatia? Ktovie, mozno ze v buducnosti bude povinne mat autonomne prvky, ako dnes ABS, ESP atd...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Auto na osm let a pak pouštění žílou v servise. Tesla a jeho střídavý proud byla zásadní revoluce..

Obrázek uživatele Kuk

Tesla S má 3 km kabelů,
Tesla M3 má 1,5 km kabelů,
ale Tesla Y už bude mít jen 100 metrů kabelů!
No to je, ale sakra úspora.

Co na to dinosaur VW, vrátí se taky do stavu před rokem 1980?
"V budoucnosti tak budeme muset umístit výrazně více kabelů do nejtěsnějšího prostoru v porovnání se současností.“ Vypadá to, že asi ne.

http://www.autonews.com/article/20170802/OEM01/170809983/tesla-model-y-manufacturing

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Až se to bude měřit na jednotky metrů tak to zřejmě bude jeden lan kabel a všechno na PoE :-D

---

Leaf 2012 koupen 2018/05; měsíční nájezd cca 2k km

Obrázek uživatele Josef

V jednom scifi příběhu jsem narazil na tezi, že nejlevnější řešení nakonec bude bezdrátová komunikace. Už dnes mi při cenách bezdrátových komunikačních miničipů připadá jako nesmysl tahat kabely z cenných kovů kvůli komunikaci.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Problém je, že už dnes je frekvenční pásmo komodita dražší zlata. Byly by velké problémy se zarušením na frekventovaných místech a bylo by to snadno napadnutelné např. teroristy. Jak píši níže, určitě jako náhradní řešení v případě poruchy.

"Zkuste to bez drátů, milý Marconi."

---

Leaf 2012 koupen 2018/05; měsíční nájezd cca 2k km

Mám z článku hodně smíšené pocity... je hezké, že obsahuje i technickou podrobnost (0,13mm2 ? Proč ten extrém, kdy zatečená kapka vody přeruší spoj tak do 24 hodin? ), ale celé to opět smrdí markeringem pro dobré jméno VW, a ten dál ve velkém produkuje rakovinomety. A co vyjíjeli ti pánové z obrázku posledních 50 let, když o rozvodu napájení dvěma dráty a souběžné komunikaci po nich se psalo před 15 lety a tak posledních 5 let mohlo vše co v autě svítí být zaletovaný LED čip? Ten ušetřený plast za patice by dal tak půl kila na auto. Zajímavé, že Tesla po pár letech ex istence prezentuje jak málo drátu stačí na TM3 a VW ohromuje masy kilometry drátů!

Mám z článku hodně smíšené pocity... je hezké, že obsahuje i technickou podrobnost (0,13mm2 ? Proč ten extrém, kdy zatečená kapka vody přeruší spoj tak do 24 hodin? ), ale celé to opět smrdí markeringem pro dobré jméno VW, a ten dál ve velkém produkuje rakovinomety. A co vyjíjeli ti pánové z obrázku posledních 50 let, když o rozvodu napájení dvěma dráty a souběžné komunikaci po nich se psalo před 15 lety a tak posledních 5 let mohlo vše co v autě svítí být zaletovaný LED čip? Ten ušetřený plast za patice by dal tak půl kila na auto. Zajímavé, že Tesla po pár letech ex istence prezentuje jak málo drátu stačí na TM3 a VW ohromuje masy kilometry drátů!

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Už před více než 20ti lety se psalo a mluvilo o tom, že se počty kabelů budou snižovat z důvodu hmotnosti a spolehlivosti. Že budou jednotlivé komponenty spojeny jedním silovým drátem a komunikace bude probíhat po sériové sběrnici.
Školy nemám, ale nebylo by to jednodušší, levnější, lehčí, spolehlivější, servisovatelnější?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Jen pro zajímavost koho to zajímá, jmenuje se to sběrnice CAN-BUS. Opravdu dnes i v některých vyšších výbavách vozidel vede tohle vedení i od blbého spínače světel, kde to opravdu šetří kabely, oproti tomu starému systému zdroj-vypínač-spotřebič. Kde zvlášť v tomto vypínači bylo opravdu až moc kabelů-Obrsovky,tlumené+dálkovky,mlhovky, parkovačky,atd.. Vlastně je tu přivedeno +12V s kostrou a dva datové vodiče CAN. Do nich je generován pravoúhlý signál. Dva vodiče jsou kvůli omezení možosti chyby v přenosu dat. Jestli si matně vybavuji, tak po jednom vodiči je posíláno +5V a po po tom druhém -5V (tzv. symetrický zdroj). Oba vodiče jsou ještě i v celé délce spleteny-opět ochrana proti zarušení. A na na začátku a konci jsou umístěny rezistory. To je kvůli tomu,že při vyšších frekvencích by se vedení chovalo jako kondenzátor a mohly by se některá data ztratit a taky kvůli diagnostice, kde se dá poznat přeseklý CAN-BUS. Myslím že to byly dva paralelně zapojené rezistory 500R (ohmů), tedy v normálním stavu bez poruchy 250R. Ale asi co automobilka to jiné hodnoty.
ŘJ motoru+ABS,ESP by měly být, kvůli bezpečnosti, taženy zvlášt a odděleně od komfortní elektroniky a světel.
Dál se v kódu rozlišovala i priorita. Např. když se sejdou dva přikazy v jeden okamžik přednost by měly dostat třeba brzdovky před stahováním okének. A okno si holt musí nejakou tu tisícnu vteřiny počkat. Každý z těchto spínačů pak funguje jako příjmač a podle toho jestli adresa kódu je určena pro něj, tak na něj zareaguje, jestli né tak jenom dál ''naslouchá'' co se vysíla na CAN-BUSu. Ale funguje i jako vysílač a posílá i zpětnou vazbu do ŘJ. Ta jestli zaznamená, že měly být spínačem rozsvíceny světla tak tak si počká na jednotlivé kódy od jednotlivých světlometů. Když nedostane odpověď, zapíše chybu do paměti závad v ŘJ. Tak se dá vlastně poznat i porucha na žárovce, kdy jednotlivý světlomet, pozná prasklou žárovku, vyšle chybu do ŘJ.
Dál se pomocí CAN-BUSu řídilo snad i naklápění světel. Celý ten systém, se dělá jen kvůli zjednodušení diagnostiky, né pro šetření pár korun na měďi. Naopak ho to pěkně prodražuje, třeba když si chcete dozapojit třeba takovou zásuvku k tažnému zařízení, tak si musíte dokoupit modul k tažnému zařízení. Nejde se připojit jen na žárovky na koncových světlech. Protože ta mrcha elektronika, pozná zvýšený odběr ke káře a vyhodnotí to jako zkrat.
Tak snad někomu tohle pomůže.

Obrázek uživatele Michelin

Jednodussi a tim padem servisovatelnejsi asi ano, levnejsi pri dnesnich cenach cipu v porovnani s mnozstvim usetrene medi asi take, ale spolehlivost to bude patrne ten kamen urazu kvuli, kteremu se do toho dosud nikdo nehrnul. Pri preruseni sbernicoveho kabelu se totiz odporouci vse co je na nem poveseno. Muselo by se to patrne zalohovat redundantni sbernici a uz nam naklady zase pekne rostou...

---

Více než 160tis. elektrizujících km s TMX.
Nissan Leaf 40kWh na nákupy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Spolehlivost jednoho vodiče je stejná jako spolehlivost celého svazku.
Není důvod, aby se u nebouraného auta poškodil kabel. Dá se to vézt celé po silovém kabelu, dá se to v případě poruchy přenášet nouzově bezdrátově. Možností je spousta a jsou jednoduché. Ale to je na inženýrech.

Obrázek uživatele Michelin

To jo, ale kvůli špatnému nebo zateklému konektoru se většinou neodstaví celý kabelový svazek, zatímco u sběrnicového řešení stačí opravdu jediný špatný konektor kde se přeruší jeden pin nebo se na něm vytvoří přechodový odpor a je problém.

---

Více než 160tis. elektrizujících km s TMX.
Nissan Leaf 40kWh na nákupy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Kabely ze slitiny mědi a cínu, paráda. Po pár letech se to rozpadne na prach jako už sem to viděl u nákladních aut kde se to používá delší dobu.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

nj odborníci z Wolfsburgu aby zákazník pravidelně chodil k nim sypat ;))

po dlouhe dobe tiskova zprava, kterou jsem si rad precetl.

Obrázek uživatele ozana

Sakasmus?

---

Vlastníš-li jen 0,28 BTC pak patříš mezi 1% nejbohatších lidí na světě.

myslim to vazne. vcelku zajimavy clanek. kdyz si clovek odmysli nazvy firem.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

kabely dobrý ale proč do toho redakce tahá reklamu na lidový sračko-kartel z Wolfsburgu ?? :)))


Autonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobilNabíječky elektromobilů Circontrol