淺談汽車三維布線設(shè)計要點

1、基于CATIA軟件的三維線束設(shè)計介紹

CATIA（Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application）是上世紀(jì)70年代，由法國Dassault宇航公司開始開發(fā)，并應(yīng)用于航空工業(yè)。隨著電氣功能日趨復(fù)雜得應(yīng)用于汽車上，連接電氣設(shè)備的汽車線束越來越多，而線束走向，固定及線束綁扎的美觀性在很大程度上制約了整車的布置規(guī)范。引入三維線束設(shè)計是解決線束布置瓶頸，降低成本的必由之路。目前，CATIA被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計、電力與電子、消費品和通用機械制造等七大領(lǐng)域。

2、三維線束設(shè)計要點

汽車線束主要實現(xiàn)汽車上電源和各用電器件的連接，負(fù)責(zé)整車各電器零件間的電源及電信號的傳遞工作，隨著人們對汽車的舒適性，經(jīng)濟性，安全性要求的不斷提高，汽車上的電子產(chǎn)品種類也不斷增加，汽車線束設(shè)計也趨于復(fù)雜，本文主要介紹三維線束中的設(shè)計細(xì)節(jié)。

2.1線束布置時需要注意的細(xì)節(jié)

汽車線束三維布置走向設(shè)計是一項綜合復(fù)雜的工作，要做好設(shè)計工作要做好下面幾點：

1）線束在車上的布置盡量遠離熱源，排氣管附近溫度較高，確保使后保線束分支與排氣管的間距在50mm以上。發(fā)動機上各處溫度不相同，其線束在發(fā)動機上作布置時，應(yīng)盡可能的避免像排氣管那樣的高溫區(qū)域，合理布置，其導(dǎo)線基本耐溫可選105℃。外覆蓋件材料其耐溫也相應(yīng)在125℃，在特別高溫區(qū)域的導(dǎo)線則耐溫可選125℃，外覆蓋件材料其耐溫也相應(yīng)在125℃。線束在發(fā)動機上作布置時，不要讓線束與缸體直接接觸，應(yīng)讓線束懸浮于發(fā)動機上加以固定。

2）為了降低線路電壓降，線束走向應(yīng)該盡可能縮短，且只要滿足機械強度可使用更細(xì)的導(dǎo)線，以降低線束重量，從而降低車身重量，進而降低整體成本，降低油耗，節(jié)能環(huán)保。因此進行三維布線的時候就要考慮如何計量縮短電線回路。

3）考慮線束過孔的密封和保護，線束過孔時，如果不加以保護，會增大線束與結(jié)構(gòu)的摩擦，加速線束磨損速度，嚴(yán)重時可能造成短路，因此，進行三維線束設(shè)計時要對過孔部分的線束增加保護。

4）考慮現(xiàn)場裝配及維修保養(yǎng)問題，譬如：1.同一部件的接插件應(yīng)該采用不同顏色，大小，型號等方法防止裝配時接錯；2.接插件末端應(yīng)該預(yù)留一定長度便于插拔；此松弛度要在線束的3D數(shù)模上顯現(xiàn)出來，盡量使3D狀態(tài)與實際狀態(tài)更接近。3.接插件安置在觸手可及的地方以便維修保養(yǎng)。

5）在線束裝配所要求的最大公差內(nèi)，相對運動件附近布置的線束，距離運動件之間要有足夠的空隙，例如前排座椅運動過程中需考慮線束是否會與環(huán)境產(chǎn)生干涉。確保進行三維布線時相對運動部件的運動軌跡范圍內(nèi)都不會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

6）防電磁干擾，除了雙絞線，屏蔽線等防電磁干擾的方法，線路走向?qū)Υ艘灿绊戄^大，如果將大電流導(dǎo)線與其他信號線不加以區(qū)別一并放在同一束線中，可能會對信號線產(chǎn)生不良的影響。因此，在對導(dǎo)線的布置設(shè)計時，一定要注意大電流的導(dǎo)線與普通線束之間的設(shè)置距離，這一點在航空領(lǐng)域也是廣泛應(yīng)用。

2.2搭鐵

一般乘用車采用的是12V直流電，線路采用單線制，即蓄電池正極直接與用電設(shè)備連接，蓄電池負(fù)極直接搭在車身金屬架上，且用電設(shè)備的負(fù)極線也直接搭在車身金屬架上，這種方式就稱為搭鐵。絕大多數(shù)汽車都是采用的負(fù)極搭鐵形式，這種形式具有很多優(yōu)點，例如：聯(lián)接牢固；負(fù)極可采用就近搭鐵，減少線束；減少對電子元件的干擾。因此，汽車線束設(shè)計要注意搭鐵分配。分配原則需注意幾點：1）各控制器防止相互干擾，應(yīng)該單獨搭鐵。2）為保證信號正常傳輸，傳感器應(yīng)該就近搭鐵。3）為保證系統(tǒng)安全運行，一些重要電器件應(yīng)該采用復(fù)式搭鐵，如安全氣囊。復(fù)式搭鐵可以防止由于某一處搭鐵失效導(dǎo)致系統(tǒng)不工作。復(fù)式搭鐵可以增加安全性。4）蓄電池，發(fā)動機搭鐵應(yīng)該考慮全面，慎重思考。

因此，搭鐵作為汽車線束中的重要部分，在進行三維線束設(shè)計時需要清晰表達各搭鐵點位置。

3、結(jié)束語

利用CATIA進行汽車三維線束設(shè)計可以縮減線束長度誤差，提高線束的設(shè)計精度。通過三維線束規(guī)范線束綁扎，可使車身和底盤的布線更加準(zhǔn)確和直觀。既方便了車間施工，又提高了設(shè)計效率。

（作者單位：標(biāo)致雪鐵龍（上海）汽車貿(mào)易有限公司上海分公司）

作者簡介

鄭淇尹.（1986）女.江西省宜春市.標(biāo)致雪鐵龍（中國）汽車貿(mào)易有限公司上海分公司.碩士研究生.主要負(fù)責(zé)線束三維設(shè)計.