淺析汽車線束布置設(shè)計(jì)及原則

劉振超，谷孝衛(wèi)，周　　鋒，王龍波（.河南天海電器有限公司線束研發(fā)中心，河南 鶴壁　458030；．鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鶴壁　458030）

淺析汽車線束布置設(shè)計(jì)及原則

劉振超1，谷孝衛(wèi)1，周鋒2，王龍波1
（1.河南天海電器有限公司線束研發(fā)中心，河南 鶴壁458030；2．鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鶴壁458030）

1　汽車線束布置設(shè)計(jì)

在線束布置設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工程師要充分考慮各相關(guān)的邊界條件，必須對(duì)車身、動(dòng)力總成、儀表板、底盤、內(nèi)飾件充分系統(tǒng)地了解，并能對(duì)相關(guān)件的設(shè)計(jì)提出相應(yīng)合理的要求。

設(shè)計(jì)工程師要考慮整車電器件的二維布置圖、整車的外形圖、整車的布置結(jié)構(gòu) （如發(fā)動(dòng)機(jī)橫置、縱置、前置、后置，左舵還是右舵等基本情況）。了解整車電器件的功能屬性，特殊要求 （如與其它件間的位置要求、電器電子特性要求）。識(shí)別出高溫區(qū)、震動(dòng)區(qū)、強(qiáng)電磁干擾區(qū) （如點(diǎn)火線圈、刮水電動(dòng)機(jī)等）。

整車各個(gè)電器件位置、車身等結(jié)構(gòu)不同，其設(shè)計(jì)方式也有所不同，因此選擇合理的布置方式就顯得比較重要。在整車線束中，可以將線束分成幾部分：前艙線束總成、發(fā)動(dòng)機(jī)線束總成、儀表線束總成、地板線束總成、門線束總成、頂棚線束總成、后行李廂線束總成、蓄電池線束總成。但是線束的劃分和整車的結(jié)構(gòu)、裝配工藝也有很大的關(guān)系，不必拘泥于以上的劃分形式。如：日系車型線束劃分比較細(xì)，而德系車型線束基本是一條線。

根據(jù)汽車線束布置的劃分，有H、L、E、R型等多種布置形式。常用布線方式有H型 （圖1）、E型（圖2）［1］。

在線束布置方案的設(shè)計(jì)階段，至少要做出2種以上的方案來(lái)進(jìn)行分析評(píng)審，在方案形成后還要和整車總布置及車身部門討論方案的可行性，確定車身是否能夠做出線束需要的結(jié)構(gòu)或形式來(lái)滿足線束的要求。然后再對(duì)2種以上的方案進(jìn)行可行性分析評(píng)審，并確定主選方案和備選方案。這個(gè)階段十分重要，需要與各相關(guān)部門及工程師充分討論，明確輸入輸出信息，把以后所有可能出現(xiàn)的重大問(wèn)題解決完畢。

圖1　H型線束布置示意圖

圖2　E型線束布置示意圖

2　汽車線束布置原則

2.1考慮安裝方便性及裝配工藝可行性［1］

1）線束的插接件應(yīng)布置在手可以觸及的位置，或簡(jiǎn)單拆卸一些車身件后，可以觸及插接件。對(duì)于只能用一只手插拔的插接件，另一端插接件應(yīng)固定在車身上。

2）考慮線束和插接件過(guò)孔空間、過(guò)孔的密封、插接件固定，滿足在實(shí)際情況下穿線和插接操作的方便性和高效性；如儀表、音響、空調(diào)面板等維修率比較高的電器件或者開(kāi)關(guān)，其后端線束預(yù)留到可以容易插拔的長(zhǎng)度。

3）不在臨近位置布置型號(hào)和顏色均相同的插接件，做好各插件的區(qū)分，避免裝配過(guò)程中出現(xiàn)誤插，損壞線束和用電器。

2.2考慮線束的固定和保護(hù)

1）根據(jù)線束的走向、車身的具體形狀，合理設(shè)置固定點(diǎn)，在沒(méi)有支點(diǎn)的直線距離上兩固定點(diǎn)間距一般不大于300 mm；在鈍角拐點(diǎn)位置可布置一個(gè)固定點(diǎn)；在直角拐點(diǎn)需布置2個(gè)固定點(diǎn)；在線束中避免出現(xiàn)銳角拐點(diǎn)。

2）按照線束的走向、尺寸，合理選擇固定卡扣，并標(biāo)明其位置，在固定卡扣的安裝方向上，必須有足夠的空間以方便卡扣的安裝、拆卸。

3）在和其它線束、電器件連接的插接件位置，在插接件前不大于120 mm的合適位置處增加固定點(diǎn)，以減少插接件內(nèi)的端子承受震動(dòng)。在主線束的分支處增加固定點(diǎn)，固定點(diǎn)距離支點(diǎn)不大于100mm。

4）為了保持線束與周邊的間隙，有些位置需要使用硬管或夾板，以保證線束不變形。為了保證線束的方向性，部分位置應(yīng)使用帶定位的卡扣。

5）插接件較多時(shí)，要充分考慮其固定的位置，必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)線束槽和線束支架，線束外漏與車身產(chǎn)生摩擦的部分用波紋管進(jìn)行保護(hù)。

6）不直接和車身銳邊接觸，要增加保護(hù)，避免車身銳邊損壞線束外部絕緣層，振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)件連接的插件要有固定，避免振動(dòng)在線束上的傳遞。

2.3避免和周圍零部件干涉

1）線束布置應(yīng)沿邊、沿槽 （車身上設(shè)計(jì)的走線槽），避免線束直接承受壓力。與管路間隙均勻、與周圍零部件間隙合理；如座椅，要考慮通過(guò)線束的空隙是否留夠，是否與其它零部件產(chǎn)生摩擦。

2）安裝在振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)部件上時(shí)，應(yīng)視實(shí)際情況，相關(guān)聯(lián)的線束必須留有足夠的長(zhǎng)度。此預(yù)留長(zhǎng)度根據(jù)部件振動(dòng)幅度、運(yùn)動(dòng)件的最大運(yùn)動(dòng)行程確定。保證預(yù)留長(zhǎng)度能夠不使振動(dòng)在線束上傳遞、不使線束承受拉力。

3）與運(yùn)動(dòng)零部件之間的間隙應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行確定，如：刮水電動(dòng)機(jī)連桿的間隙、皮帶、風(fēng)扇、齒輪、凸輪等一般要求大于25 mm，換擋機(jī)構(gòu)在布置的時(shí)候要充分考慮與線束是否存在干涉。

2.4避免高溫區(qū)、管路

1）避免線束布置過(guò)于靠近高溫區(qū)，如不能避開(kāi)，則應(yīng)增加隔熱罩保護(hù)線束 （至少在80mm以上），對(duì)于無(wú)隔熱罩的線束，其間距至少在160mm以上，如排氣系統(tǒng)、EGR和增壓系統(tǒng)及其相關(guān)的閥等高溫部件。但線束距離排氣消聲器高溫區(qū)域至少200mm，距離排氣歧管至少30mm。

2）不與燃油管路、制動(dòng)管路使用相同的固定點(diǎn)，不與燃油管路、制動(dòng)管路交叉或接觸。

3）線束的布置還需考慮周邊的其它管路，如水管、真空管等，也不要與這些管路存在接觸干涉。

2.5考慮線束布置的過(guò)孔

1）設(shè)計(jì)初期就應(yīng)考慮過(guò)孔的位置及結(jié)構(gòu)形狀，同時(shí)也要考慮該位置和其它件的相對(duì)位置關(guān)系。

2）線束如從駕駛室內(nèi)向室外通過(guò)鈑金孔，外部線束必須低于過(guò)線孔，避免線束上的液體進(jìn)入室內(nèi)。

3）四門線束和座艙線束連接時(shí)，車門上過(guò)線孔應(yīng)低于車身側(cè)圍上過(guò)線孔。

4）必須保證線束上橡膠件的可靠性。線束過(guò)孔膠套必須安裝可靠，在正常使用情況下，膠套不能脫離安裝位置。

2.6考慮防電磁干擾

1）避開(kāi)零部件電磁干擾源，將一些信號(hào)線的位置布置到盡可能離干擾源、電喇叭、電機(jī)類用電器等較遠(yuǎn)的位置。

2）傳感器信號(hào)電源線應(yīng)避開(kāi)大電流零部件的電源線，其間隔應(yīng)大于300mm，合理布置用電器，縮短信號(hào)線的長(zhǎng)度。

3）一些關(guān)鍵系統(tǒng)、重要系統(tǒng)的搭鐵線單獨(dú)布置在一個(gè)位置，避免受到其它搭鐵線的干擾。

2.7美觀性

1）線束布置要順其自然，走向不牽強(qiáng)，機(jī)艙線束能放到橫梁下方的，不放到上方；能放到內(nèi)側(cè)的，不放到外側(cè)。

2）線束走向應(yīng)與依附件方向一致，在投影方向上，按橫平豎直的棋盤式排列，線束盡量避免斜方向布置。

3）線束布置要顏色協(xié)調(diào)、大小均勻，機(jī)艙線束建議全部采用深色插接件，發(fā)動(dòng)機(jī)上方的線束如果太亂，建議開(kāi)發(fā)整體線束護(hù)板。

2.8其它原則

1）插接件盡量避免垂直布置，以防塵防水。插件不要布置在雨水聚集區(qū)域或汽車外部，必須布置在上述區(qū)域時(shí)要采用防護(hù)措施。采用膠塞或膠套、在插件內(nèi)添加凡士林等方法，避免插件內(nèi)進(jìn)水使端子表面氧化。

2）考慮其安全性。在汽車碰撞時(shí)，線束不能受到擠壓。線束擠壓破裂，內(nèi)部短路會(huì)瞬間引起火災(zāi)，對(duì)駕乘人員造成二次傷害。

3）線束布置還應(yīng)結(jié)合電氣原理，根據(jù)電氣原理的要求，合理設(shè)計(jì)線束走向和出線方向。

4）線束布置還應(yīng)結(jié)合其二級(jí)供應(yīng)商，如插接件、固定件、橡膠件等廠家，通過(guò)雙方的溝通，選擇合適的設(shè)計(jì)方案。

3　結(jié)束語(yǔ)

線束布置涉及到車身及其附件、動(dòng)力總成、底盤、電器等眾多零件，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要將這些元素綜合考慮，在線束布置的前期將潛在的問(wèn)題都規(guī)避掉，從而保證線束后期設(shè)計(jì)制造和裝配的各種性能品質(zhì)。

［1］劉振超.淺析汽車線束設(shè)計(jì)的原則［J］.汽車電器，2015（2）：19-22.

（編輯楊景）

U463.62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1003－8639（2016）02－0012－02

2015-08-24；

2015-08-30

劉振超 （1986-），男，工程師，主要從事汽車線束研發(fā)和設(shè)計(jì)工作。