陈钰
徐州徐工汽车制造有限公司 江苏省 徐州市 221100
摘要：人们生活质量的提高，对汽车是使用频率的增大，使得汽车行业不断发展。汽车线束是汽车电路的主体，没有线束也就没有汽车电路。随着汽车技术的不断发展和人们对汽车功能的需求越来越多，大量电器设备的应用以及车内空间的局限性，车内布线难度越来越大。如何使大量线束在有限的空间内有效合理的布局成为了汽车制造业的难题。本文就汽车线束布局及可靠性展开探讨。
关键词：汽车线束；设计；可靠性
引言
随着社会经济发展脚步的加快，科学技术也随之得到了进一步发展，当代人们的生活质量得到很大程度上的提高，除了日常生活中的吃穿住方面，同时也越来越注重出行方面。汽车是当前人们出行工作、自驾游以及参加其他活动的重要交通工具，并且也越来越普及。但是，由于如今汽车中智能搭载设备以及其他新功能的出现，给汽车设计技术上的革新也带来了更高的要求。
1整车线束走向及布置
新型重载汽车的线束根据具体情况使用专用的卡箍、扎带和支架等，用以支撑和保护线束，保证线束走向合理，定位牢固，具体布线要求一般符合以下几个方面：（1）线束应沿着车身的边，槽，梁等部位走线，以避免线束承受压力。（2）为了降低线束长度，尽量选择H型布线。（3）在线束过锐边或过孔处应注意保护。（4）布线时尽量避开或远离热源。（5）确保与运动件之间留有安全距离。（6）车身外部插接件应注意防尘防水。（7）线束布置不应出现大于300mm隔空布线。（8）插接件尽量避免垂直布置，以防尘防水。（9）线束布置应避开燃油管路。以某重型卡车产品为例，驾驶室线束因驾驶室类型不同，有一定的差异，但是总体布置方式基本相同。驾驶室外围的线束有左、右顶棚线束；左、右车门线束；左、右前部线束以及天线馈线等线束。驾驶室内部主要有驾驶室线束总成（仪表台线束）以及驾驶室附加线束（地板线束等）。驾驶室布置线束时，应选择两个固定点不大于300mm，且在拐角处增加固定点；在插接件的120mm处增加固定点，以减少插接件内端子承受震动和线束重量，并在主线束的分支处增加固定点；在部分位置为了保证线束的方向性，应使用带定位的卡扣；在部分位置为了保持线束与周边的间隙，应使用硬管或夹板，以保证线束不变形；线束外露与车身产生摩擦的部分用波纹管进行保护，距离排气管较近的部位采用150的闭口波纹管。
2接插件的选取
接插件的主要作用一是保证与电器件的良好对接，保证信号传递的可靠性，做到绝缘并防止短路，二是可以利用接插件自身的限位卡子对接插件定位，防止对接后产生运动。原则上机舱内的接插件要选择防水型，如：与发动机舱内电器件对接的护套，应选择带防水橡胶密封塞的。选用同一种护套时其颜色一定要有区别，另外线束与线束对接的一对护套一定要选用相同的颜色，都是为了避免装配和维修时出现对接错误。对于性能要求较高的安全气囊、ECU、ABS等用的端子接插件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。为减少线束对接用接插件的种类和数量，优先选用混合型接插件。为保证装配，维修的可靠性，同一分支处的线束中同一型号的绝缘护套不能重复使用，但如今线束总成的回路越来越多，在线束主干线上同一处开始分支的成组线束越来越多，单从型号上来保证可靠性已满足不了需求。因此在设计选用插接器时，要广泛应用防错技术，不仅要考虑型号，还要考虑颜色，考虑定位槽位置，考虑公端还是母端，导线颜色等。通过这些插接器的选取，可以有效降低装配时出现错插的可能性。在设计过程中，如果多应用一些防错技术并考虑一些可靠性，不仅能提高设计可靠性，而且对提高整车电器的可靠性会十分明显。
图1 不同规格的插接器
3全车型线束包扎和防护措施
汽车线束外包扎应起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防干扰，降低噪音，美化外观的作用。一般根据工作环境和空间大小进行线束捆扎。对于工作环境恶劣的线束，用高阻燃、防水、机械强度高的波纹管包扎。对于环境相对较差的线束大部分枝干也可用阻燃性较好的波纹管进行包扎，部分分支用PVC管包扎。对于仪表台来说，环境相对较好，可用胶带全缠或花缠。门线和顶棚线工作空间较小，可用胶带全缠，部分分支可用工业塑料布包扎，较细的顶棚线可用海绵胶带粘在车身上。底盘线因与车体接触部位较多，因此用波纹管包扎防止线束磨损。车辆在运行过程中不可避免会造成线束与周边物体的磨损，因此汽车要做好线束防护措施是很有必要的。车门线束在与车身连接处要预留够足够的长度，而且还要防止关闭车门后线束的过多积聚；车身内部布置一些车内附加线束，应充分考虑线束是否会与车内其它部件产生摩擦（如车内加强钣金以及焊接螺栓等）；部分线束与车身产生相对运动，发出声音的部位，应增加海绵或固定，以免产生噪音。
图2 车辆线束插接器实物图
4橡胶件的设计
在线束需要穿过车身钣金孔时需要增加橡胶保护套，以起到保护线束、防水及密封等作用。车门线束上的胶套最为常见，由于在可视范围内，除了考虑以上功能还要做到尽量美观。橡胶件的常用材质一般为天然橡胶、氯丁胶、硅橡胶及三元乙丙（EPDM）等，综合材料特性考虑，EPDM性能最佳，故用在汽车线束上的橡胶件一般都选用EPDM。
5如何提高汽车线束设计的可靠性
（1）对线束的长度进行合理设计。一般情况下，相关人员在进行线路长度的设计时会以汽车上用电器的实际位置为基础，然后再对线束每个部分的长度进行精心设计，而且，在汽车上各个有线束经过的位置都具有与之对应的孔位和扎带用于对汽车线束的固定。因此，汽车线束设计的可靠性与相关人员对汽车线束长度的合理设计密切相关。要是对汽车线束设计得太长，那么不仅会造成材料上的浪费，而且会占据汽车上的更多空间，不利于后期工作的开展，还有在汽车的实际行驶途中容易与其他零部件发生摩擦，汽车线束很快受到磨损，从而容易导致汽车出现线束短路等故障。要是长度设计得过短，那么对线束的支配就会变得困难，并且可能无法完成对汽车线束的装配，如果在装配中遇到只差一点点长度就可以完成的情况，有的工作人员为了避免麻烦就会用力将线束绷紧，从而就留下了非常大的安全隐患，即在端子处出现从护套中松脱出来的现象，这样就不利于提高汽车线束设计的可靠性。所以，相关人员在汽车线束长度的设计中一定要合理，并且宁可稍有富余，也不要将长度设计得过短。（2）提高连接器与端子设计的可靠性。对于汽车的电气系统而言，连接器与端子同样对其有着极大的影响，并且也是汽车线束的重要组成部分。因为汽车在行驶过程中是处于长时间的高速运转情况下，并且由于其机械系统中堆积的大量油污和尘土的长时间侵蚀，就很容易导致连接器与端子产生老化的现象，并且其位置开始松动，甚至被锈蚀，这样对保证汽车电气系统的正常运转非常不利，会经常出现故障。对相关数据的统计发现，因为汽车线束连接器与端子发生老化然后出现松动情况，从而导致汽车线束问题是汽车电气系统整个问题的三分之二。所以，要想提高汽车线束设计的可靠性，那么提高连接器与端子设计的可靠性很有必要。
结语
合理布置整车线束，可以说是非常复杂的，需要从设计，装配，使用等多个方面对线束进行严格的要求。设计是第一环节，也是提高线束最重要的一个环节。因此在设计过程中就应对线束进行严格要求，保证在装配环节达到可靠无误。
参考文献
[1]EQC-115-98汽车电线束技术条件.
[2]李小平.汽车线束和连接器可靠性设计及工艺流程研究[D].上海交通大学,2016.
论文作者:陈钰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
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