輕量化在汽車線束設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

徐錚

上汽通用五菱汽車股份有限公司技術(shù)中心 廣西柳州市 545007

1 線束的重量組成結(jié)構(gòu)

進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，帶動(dòng)著我國(guó)科技飛躍進(jìn)步，人們對(duì)于汽車的需求量也在不斷地加大，這使得汽車電子電氣功能越來(lái)越被重視。汽車電子電氣設(shè)備的增加，讓導(dǎo)線排布變得凌亂不堪，也加劇了導(dǎo)線的數(shù)量，造成整車增重，燃油經(jīng)濟(jì)性降低，汽車空間擁擠等現(xiàn)象。為了改變著一些現(xiàn)象，線束的重量組成結(jié)構(gòu)備受關(guān)注。

（1）傳統(tǒng)的汽車導(dǎo)線一般采用絕緣性和耐熱性良好氯乙烯、聚乙烯包覆導(dǎo)線，已經(jīng)不適應(yīng)市場(chǎng)需求，汽車線束設(shè)計(jì)中導(dǎo)線需要進(jìn)行重新選擇。新興的導(dǎo)線是針對(duì)使用傳統(tǒng)導(dǎo)線使用時(shí)出現(xiàn)的各種不便而進(jìn)行改造，新興的鋁導(dǎo)線、特細(xì)導(dǎo)線、合金導(dǎo)線以及混合芯體導(dǎo)線更受市場(chǎng)歡迎，它們有效的降低了傳統(tǒng)導(dǎo)線對(duì)車體帶來(lái)的重量負(fù)擔(dān)。

（2）根據(jù)汽車線束功能的不同，不同功能的導(dǎo)線有不同的性能。比如說(shuō)，汽車在辨別外界物體的不斷變化的過程就是由于它本身具有多種不同功能的導(dǎo)線，這些導(dǎo)線各司其職，堅(jiān)守在自己的工作崗位上，使得汽車的每個(gè)零件高效運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車各個(gè)功能穩(wěn)定運(yùn)行。電力線的橫截面積為2、3、5mm2。可見，不同功能的導(dǎo)線其大小橫截面積也不一樣。事實(shí)上，要想有效地減輕線束重量，就應(yīng)該分類研究不同線束的不同性能。

（3）汽車線束是汽車電路的主體，現(xiàn)在的小型汽車都是離不開這些汽車線束的，這些線束交錯(cuò)縱橫，為汽車提供了可靠地安全性保障，這些線束就算是首尾相連加起來(lái)也會(huì)有兩千米左右，按照傳統(tǒng)汽車的銅合金導(dǎo)線的重量來(lái)計(jì)算，一輛汽車所有的導(dǎo)線重量大概就有二十五到三十千克。導(dǎo)線作為線束中最重要的一部分，導(dǎo)線的輕量化是不可忽視的一個(gè)問題。

2 產(chǎn)線束導(dǎo)線輕量化

近幾年來(lái)，汽車輕量化被人們看重，逐漸變成了人們著重研究的對(duì)象。從汽車必不可少的部分中其中一個(gè)就是線束，在重量上，線束也占著大約百分之五左右。而汽車可以穩(wěn)健的奔馳在公路上很大的原因是因?yàn)槠噧?nèi)導(dǎo)線的存在，這些汽車內(nèi)部的導(dǎo)線是不可替代的物體，是一個(gè)汽車的組成生命和內(nèi)部靈魂，所以，生產(chǎn)汽車的過程中一定要保證導(dǎo)線的安全性能，如果選擇了劣質(zhì)的沒有安全性保證的汽車導(dǎo)線，一旦這種汽車被用戶購(gòu)買，那么后果是不堪設(shè)想的。汽車不僅是便利人們的生活，更要保證駕駛以及乘坐人員的人生安全，只有生命才是最重要的，公司不能一時(shí)貪圖眼前的利益，而忘記了經(jīng)商的根本理念，生命誠(chéng)可貴。所以，一定要選擇由專業(yè)的科學(xué)技術(shù)人員審核通過的合格導(dǎo)線，才會(huì)為用戶的生命安全來(lái)去可靠地保障。

線束保護(hù)的輕量化。線束保護(hù)有很多的形式，它包括了護(hù)板、橡膠件和支架。為了達(dá)到減輕做好輕量化的工作，線束在保護(hù)上可以開展這樣的工作：減少金屬支架的架構(gòu)，使用較高強(qiáng)度的塑料護(hù)板來(lái)代替金屬的支架，例如可以根據(jù)溫度來(lái)選擇保險(xiǎn)絲盒支架和發(fā)動(dòng)機(jī)艙布設(shè)溫度支架等；使用車身結(jié)構(gòu)、特殊卡丁和固定替代護(hù)板來(lái)減少塑料護(hù)板的選擇；使用耐磨性的纖維和布基的纖維管替代波紋管，以此來(lái)減少波紋管的使用，同時(shí)還可以做到降低成本，減少噪音；在密封需求不高的位置選擇用發(fā)泡替代橡膠管，以此來(lái)減少對(duì)橡膠管的使用；在線束的布設(shè)上，盡可能的減少內(nèi)部鏈接，這不僅可以做到降低接插件的重量，同時(shí)還可以做到減少接插件固定所需要的附屬重量和車體自身的結(jié)構(gòu)重量。

公司最好創(chuàng)建專業(yè)的技術(shù)小組，制定一系列的相關(guān)的法規(guī)制度，對(duì)于導(dǎo)線的選取要嚴(yán)格對(duì)待，一定要積極重視起來(lái)。因?yàn)檫@已經(jīng)涉及到了用戶的生命安全，公司不能因?yàn)樨潏D眼前的利益，為了省去昂貴的成本，而購(gòu)入低價(jià)的、劣質(zhì)的、沒有安全性保障的導(dǎo)線，這就違背了汽車造福人類的初衷，也是對(duì)于用戶的不負(fù)責(zé)任的體現(xiàn)，在汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天，最能站穩(wěn)腳跟的就是質(zhì)量上的保證，所以，一定要摒棄低成本的理念，旨在為購(gòu)買用戶提供更好的駕駛和乘坐體驗(yàn)。即使是成本較高，那就是在起點(diǎn)已經(jīng)超過別家汽車店的腳步了，這樣會(huì)更容易收到用戶的青睞，招收到更多的回頭客，從而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車市場(chǎng)占據(jù)有利的主導(dǎo)地位，為公司和用戶造福，同時(shí)，這也證明這我國(guó)科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，這是汽車領(lǐng)域的又一大創(chuàng)新舉措，它也代表了我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員在不斷地研究和實(shí)驗(yàn)中，這為我國(guó)今后科學(xué)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)后盾，使得我們國(guó)家不斷地為科技騰飛培養(yǎng)各種優(yōu)秀人才，大學(xué)生源源不斷的輸入到科學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)域，保證了國(guó)家的人才所需，也是對(duì)于汽車領(lǐng)域的福音，在安裝汽車導(dǎo)線的時(shí)候，一定要保證導(dǎo)線的質(zhì)量和安全性能。

圖1 三種不同的線束走向布置

3 線束布置時(shí)的輕量化考慮

在汽車內(nèi)部進(jìn)行線束布置的時(shí)候要本著輕量化的理念，汽車在組裝的時(shí)候內(nèi)部要求上各有不同，因此線束的類型也會(huì)選擇也就會(huì)不一樣，不同的線束布置可能會(huì)產(chǎn)生不一樣的汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致汽車使用感的不一樣，所以，相關(guān)的科學(xué)技術(shù)人員一定要制定嚴(yán)格有效的計(jì)劃，策劃怎么在汽車內(nèi)部安裝線束時(shí)可以讓車身的重量最大程度的減輕，經(jīng)多年的科學(xué)人員實(shí)踐表明驗(yàn)證了，如果在汽車內(nèi)部采用整體化線束會(huì)對(duì)車身重量的減輕會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì)。整體式的線束經(jīng)常采用的是單段的前部線束、底盤線束，頂棚線束結(jié)合在了一起，其中間部分節(jié)省了前部線束與底盤線束的連接，這樣做首先對(duì)于地球來(lái)說(shuō)是節(jié)省了資源，避免了不必要的浪費(fèi)，屬于環(huán)保舉措，第二點(diǎn)是有效的節(jié)省了汽車的整體重量，增強(qiáng)了用戶的駕駛或者乘坐的體驗(yàn)感，一舉兩得，保證的線束布置時(shí)候的輕量化考慮，會(huì)受到用戶的青睞。

線束的作用是將電源與用電器、接地與用電器以及各種電器之間的信號(hào)通訊連接。眾所周知，兩點(diǎn)之間最短的距離就是直線。但是由于對(duì)線束布置的美觀性、固定的可靠性考慮和周圍環(huán)境的限制條件使得線束的每個(gè)回路不可能做到導(dǎo)線與導(dǎo)線之間進(jìn)行連接，更甚至于所有的回路中，導(dǎo)線與導(dǎo)線不可能使用直線連接。線束輕量化就是減少線束的個(gè)數(shù)，可以讓車身達(dá)到最輕的效果即是我們所謂的最合理的線束布置。

（1）以下為三種不同的線束布局方式，都是本著輕量化布局的理念，由圖片可以看出哪一種方法是最大程度的輕量化。

發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束布置對(duì)輕量化的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束布置也分著幾種類型，分別為H型布置、C型布置、F型布置。一般來(lái)說(shuō)，這三種布置方式各有各的存在的道理，各有各的好處，每一種都會(huì)在不同的車型內(nèi)部有所涉獵，這三種方式都是經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)開發(fā)實(shí)驗(yàn)最終流傳下來(lái)，這三種線束布置各有千秋，H型和C型算是比較小眾的布局方法，在別的國(guó)家會(huì)有所體現(xiàn)，F(xiàn)型布局方法在國(guó)內(nèi)使用范圍較為廣泛，雖然較受歡迎，但是它的線束重量就只能算是適中。

（2）相關(guān)的科學(xué)技術(shù)人員可以從連接車身內(nèi)部電源入手，以此制定各種各樣的線束輕量化方案，通過反復(fù)對(duì)比試驗(yàn)，從而選擇出最大程度減輕車身重量的方案，就常見的保險(xiǎn)絲盒與接地點(diǎn)的布置為例，保險(xiǎn)絲盒與蓄電池布置在同一側(cè)且間距做到最小，則保險(xiǎn)絲盒取電導(dǎo)線做到最短；接地點(diǎn)區(qū)分電源地、信號(hào)地后，采用就近原則布置用電器的接地電，最大程度減少導(dǎo)線長(zhǎng)度。

駕駛艙會(huì)采取多種多樣的線束布置方式。但是每一種的布置方式都會(huì)對(duì)線束產(chǎn)生一定的影響，我們可以通過線束的布置形式的字母看出其布置的大致形狀，并且線束布置在車身地板上，車身地板上的這些線束的連接件和固定支架的重量對(duì)線束來(lái)說(shuō)也是較為客觀的。在所有的布設(shè)形式中，H型布置是線束布置最好的一種。因?yàn)槠湓诰€束布置中考慮到了整個(gè)車用電器所涉及到的全部的范圍。

4 汽車線束輕量化的發(fā)展趨勢(shì)

就目前來(lái)看，CAN數(shù)據(jù)總線的廣泛的應(yīng)用，使得線束的界限變得更加簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)也更加緊湊，這使得車身在最大程度上保持住了最佳重量，同時(shí)也是科技上的一大創(chuàng)新和進(jìn)步，因?yàn)樯鐣?huì)在不停的前進(jìn)與發(fā)達(dá)，科學(xué)技術(shù)人員們每天都在不停的研究和開發(fā)新鮮產(chǎn)物，線束的輕量化也是必然結(jié)果。

5 結(jié)語(yǔ)

本文就以輕量化布局車輛內(nèi)部探討剖析，總結(jié)出了這樣做的好處，這也是科技上的一大創(chuàng)新和改革，所以，對(duì)于這項(xiàng)工作的分析也是沒有止境的。以汽車結(jié)束導(dǎo)線的發(fā)展的趨勢(shì)、選擇類型和整車線束各種布設(shè)的方式為重點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了的剖析了整車輕量化的影響，未來(lái)的輕量化在汽車線束設(shè)計(jì)方面將會(huì)有好的發(fā)展空間。