汽車線束布置的研究

胡凱,李臻,李延靜

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺 264006)

汽車線束布置的研究

胡凱,李臻,李延靜

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺 264006)

線束裝配和環(huán)境匹配是線束前期布置設(shè)計的重要影響因素。結(jié)合實際案例，通過分析線束裝配和環(huán)境匹配的常見問題與對應(yīng)解決措施，對線束前期布置需要避免的問題進行總結(jié)，為后續(xù)整車線束開發(fā)提供參考。

線束裝配；環(huán)境匹配；線束布置

0 引言

在汽車電子技術(shù)中，汽車線束扮演了極其重要的角色，要是沒有它就沒有汽車電路，更沒有汽車網(wǎng)絡(luò)。伴隨著科技的不斷進步與發(fā)展，人們對于汽車的要求也在不斷變化，空間、安全、舒適、油耗已經(jīng)是最為普遍的購車要求，車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與智能成為更高科技的需求，汽車線束變得越來越復(fù)雜，因此線束布局及其保護也越來越重要。而影響線束布置的兩個重要因素就是線束裝配和環(huán)境匹配。

1 整車線束裝配

整車線束裝配在汽車裝配過程是比較重要的環(huán)節(jié)，從產(chǎn)線開始到結(jié)束，都會有線束安裝的過程，所以線束細節(jié)方面的設(shè)計布置不僅要有利于操作人員安裝與固定，而且要確保裝配后線束不扭曲、不受力，從而保證耐久質(zhì)量[1]。常見有如下幾個問題：

1.1 主干線束粗硬，不易彎折

整車功能較多，主干線束包含大部分回路，線束較粗、較硬，裝配時彎折難度較大，如圖1所示。所以在需要彎折處，前后固定卡釘距離不易過小，彎折角度不易過大，這樣裝配過程會比較輕松。且安裝完成后，前后固定卡釘不受力，沒有脫落風(fēng)險，線束沒有過大的彎折應(yīng)力，不影響耐久。

圖1 主干線束彎折難度較大

1.2 裝配空間受限

線束卡釘固定處或者接插件連接處，經(jīng)常會手部空間不充足，如圖2、圖3所示，所以布置線束時，可將固定卡釘設(shè)定為偏置卡釘，使線束遠離，給安裝卡釘留出空間；接插件臨近的分支點或者固定點到接插件固定位置可以稍遠一點，給接插件及后部線束留出足夠的活動余量，使操作過程中線束不彎折受力，減少操作困難，而且可避免裝配完成后接插件根部線束持續(xù)受力加速老化，影響耐久。

圖2 線束卡釘安裝手部空間不足

圖3 線束接插件安裝手部空間不足

1.3 接插件方向與對接件方向不一致

接插件連接過程中經(jīng)常出現(xiàn)方向與對接件方向不對應(yīng)，需要扭轉(zhuǎn)線束調(diào)整接插件方向，但是線束較粗較硬時，扭轉(zhuǎn)困難，影響裝配。應(yīng)該根據(jù)三維數(shù)模確定接插件與就近固定卡釘或者主干分支點的相對方向，在線束工裝板上增加固定方向的工裝來確保其與對接件的方向一致，方便操作人員安裝，也避免了接插件根部線束扭曲受力。

1.4 線束遮擋其他零件安裝路徑

線束為柔性材料零件，兩個固定點之間為非固定區(qū)域，易受外力影響方向不固定，經(jīng)常會遮擋住其他零件安裝路徑，導(dǎo)致其余零件無法安裝，或者強行安裝擠斷線束，如圖4所示。規(guī)避此類問題發(fā)生：(1)限制兩個固定點之間線束長度和工差；(2)線束固定孔設(shè)定為腰型孔，限制卡釘轉(zhuǎn)動，減少線束的活動范圍；(3)使用偏置卡釘，改變線束路徑。

圖4 線束遮擋飾板安裝孔

2 整車線束環(huán)境匹配

線束的環(huán)境匹配是要確保線束在裝配完成后，整車動、靜態(tài)條件下，沒有磨損、干涉、異響、熱損壞等問題出現(xiàn)，且不影響內(nèi)外飾零件的間隙配合。

2.1 線束干涉

在線束設(shè)計開發(fā)過程中，要求避免與其他零件干涉，間隙至少25 mm，但是由于線束的柔性化特征，且受整車布置空間的影響，仍然會存在干涉的情況，所以線束干涉是線束布置中最常見的問題，并且干涉又會衍生出異響等。

一般干涉的評估原則就是線束保護可靠，不磨損干涉零件。線束保護一般的方法就是增加覆蓋物，常用的可起到保護作用的覆蓋物有耐磨膠帶、PUR管、編織套管、波紋管，耐磨程度依次升高。

干涉一般分為如下幾種情況：(1)線束有耐磨保護，干涉零件耐磨不鋒利(例如無毛刺的鈑金棱邊)，兩者基本無相對運動，干涉可接受；(2)線束有耐磨保護，干涉零件涉及安全或者本身不耐磨(例如燃油管、制動管、冷卻水管、空調(diào)管等)，干涉不可接受；(3)線束有耐磨保護，干涉零件耐磨且較為鋒利(例如CCB棱邊、支架棱邊、變速箱發(fā)動機缸體邊沿等)，一般不可接受，或者通過耐久測試觀察線束包覆物的磨損情況進行評估；(4)線束無耐磨包覆物，除非干涉接觸面為友好接觸面(例如光滑的塑料、鈑金平面等)，其余都不可接受。

線束因為干涉導(dǎo)致異響，一般都出現(xiàn)在四門內(nèi)，原因如下：(1)玻璃升降開關(guān)等零件會安裝在門飾板上，但是連接開關(guān)的線束是固定在門鈑金上，所以會出現(xiàn)鈑金到開關(guān)段線束無固定，且為了方便連接開關(guān)線束，分支一般會比較長，安裝完飾板后線束自由度太大，開關(guān)門過程中會有異響；(2)門內(nèi)玻璃做升降運動，線束如果布置不合理，會在玻璃運動過程中發(fā)生干涉，出現(xiàn)摩擦異響、碰撞異響等，如圖5所示。所以門內(nèi)線束布置，自由度過大的分支需要增加海綿膠帶包覆，且需要遠離玻璃的運動范圍。

圖5 門線束與玻璃間隙小易干涉異響

2.2 熱損壞

前艙環(huán)境基本都是高溫環(huán)境，特別是發(fā)動機排氣系統(tǒng)，溫度可能會超過100 ℃，所以前艙線束布置要盡量遠離熱源，且要有耐高溫包覆物保護;如果無法避免，需要增加鋁箔包覆隔熱，否則會因溫度過高加速線束老化。

2.3 影響間隙價差

乘客艙線束布置一般是在地毯、飾板下方，但因飾板下方空間受限，線束、地毯、飾板三者經(jīng)常是擠在一起的，導(dǎo)致飾板安裝后受力，且飾板與飾板之間的配合也只是塑料搭扣連接在一起，連接力不足，無法抵消飾板受力，從而導(dǎo)致飾板之間出現(xiàn)間隙或者階差。所以線束在飾板下方布置走向時，盡可能避開飾板連接搭扣位置，且卡丁選擇tape on類型卡釘，如圖6所示，使線束更加貼合鈑金，降低線束厚度，減小飾板受力的貢獻量。

圖6 tape on類型卡釘

2.4 線束防水

前艙內(nèi)和門內(nèi)是存在水環(huán)境的區(qū)域，線束接插件必須使用滿足防水要求的接插件；存在橡膠悶頭的位置，線束內(nèi)部必須增加防水泥阻止水通過線束流入其他區(qū)域，且橡膠悶頭位置不能處于線束整體的最低點。

3 總結(jié)

通過實際案例的分析，說明了線束布置對后續(xù)線束裝配和環(huán)境匹配的影響，借此提醒汽車線束工程師在線束布置開發(fā)前期，應(yīng)將其作為兩個重要影響因素考慮?？偠灾€束是個多樣化、復(fù)雜的零件，在實際零件開發(fā)過程中，影響因素要比以上所說還要多得多，還需要綜合各方面因素考量。

[1]邱偉,吁苗.汽車線束的三維布局設(shè)計基本原則[J].汽車電器,2012(3):16-18.

QIU W,YU M.Basic Principles of Three-dimensional Layout Design for Vehicle Wiring Harness[J].Auto Electric Parts,2012(3):16-18.

[2]吁苗.汽車線束設(shè)計原則[J].汽車與配件,2010(1):37-39.

YU M.Design of Motorcar Electrical Wiring Harness[J].Automobile & Parts,2010(1):37-39.

[3]谷孝衛(wèi).汽車線束設(shè)計及線束用原材料[J].汽車電器,2006(10):16-19.

GU X W.Design of Automotive Wiring Harness and Its Raw Materials[J].Auto Electric Parts,2006(10):16-19.

[4]張華.汽車線束及線束零件介紹(Ⅰ)[J].汽車電器,2009(2):51-56.

ZHANG H.Introduction to Automobile Wiring Harness and Its Accessories(Ⅰ)[J].Auto Electric Parts,2009(2):51-56.

StudyonArrangementofWireHarness

HU Kai,LI Zhen,LI Yanjing

(SAIC-GM Dongyue Motors Co.,Ltd.,Yantai Shandong 264006,China)

The assembly and environment matching of wire harness are important factor influencing the wire harness layout design. Combining with the actual case, the issues and solution of wire harness assembly and environment matching were summarized.It provides reference for the development of vehicle harness.

Harness assembly；Environment matching；Harness layout

2017-08-30

胡凱(1989—)，男，工程師，本科，現(xiàn)從事汽車線束的開發(fā)與管理工作。E-mail：kai_hu.sgmyt@saic-gm.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.12.012

U463.6

A

1674-1986(2017)12-050-03