汽車線束系統(tǒng)設(shè)計及其可靠性探討

徐富旺

摘要：要實現(xiàn)車輛的各種功能，并對車輛行駛的安全起到良好的保護(hù)，汽車當(dāng)中的線束設(shè)計具有非常重要的作用。就整個汽車的電氣系統(tǒng)來講，線束是整車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，而線束當(dāng)中的各個回路則是保證其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，因此在對汽車的電氣回路設(shè)計過程當(dāng)中，必須要對汽車的電氣回路的可靠性有著很高的要求。本文從實際出發(fā)，對汽車線束系統(tǒng)設(shè)計及其可靠性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：線束設(shè)計；電氣系統(tǒng)；可靠性

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提升，汽車已經(jīng)成為了一種大眾化的交通工具，其普及程度越來越高。但在汽車制造行業(yè)中，汽車線束系統(tǒng)設(shè)計以及可靠性成為了人們越來越關(guān)注的問題，因此，本文便以此為論點，對汽車線束系統(tǒng)設(shè)計以及可靠性進(jìn)行了較為全面的研究。

1 汽車線束系統(tǒng)設(shè)計

線束系統(tǒng)簡單的來講是指，在汽車線路中，對于所有的線路主體，負(fù)責(zé)汽車中信號和動力傳輸?shù)倪^程。線束系統(tǒng)設(shè)計汽車智能搭載設(shè)備的基礎(chǔ)，很多電子設(shè)備應(yīng)用到汽車上的時候，都需要以線束設(shè)計為載體。然而，同時隨著越來越多的電子設(shè)備裝載在汽車上，在為汽車提供便捷服務(wù)的同時，也占據(jù)了汽車太多的空間，也使得線束設(shè)計的布置難度越來越大，給線束設(shè)計所預(yù)留的空間也越來越小，所以，從這個角度來講，如果在當(dāng)今汽車智能搭載設(shè)備普及的情況下，提高汽車線束設(shè)計及其可靠性是當(dāng)今汽車電氣設(shè)計與汽車智能化研究需要著重控制的問題。

1.1 汽車線束設(shè)計原則與流程

在汽車電路設(shè)計中，必須遵循一定的原則。在選擇導(dǎo)線的時候，應(yīng)當(dāng)選擇符合顏色的導(dǎo)線，避免識別錯誤。同時，要選擇適宜的橫截面積，并且在此基礎(chǔ)上要求導(dǎo)線以最短的方式進(jìn)行連接，將導(dǎo)線安裝在接插件的兩側(cè)，來進(jìn)行整體汽車線束設(shè)計。這是線束設(shè)計的基本原則。

在遵循相關(guān)基本原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行汽車線束的基本設(shè)計。其基本流程主要為，首先確定整體汽車的電氣性能，在熟悉之后，繪制電氣原理圖，在原理圖中對汽車線束進(jìn)行主要的設(shè)計，在設(shè)計汽車線束時應(yīng)注意導(dǎo)線的選取，端子和連接件的選取。在汽車線束大概設(shè)計之后，進(jìn)行汽車的可靠性檢查和試驗。如果檢查合格，就進(jìn)一步繪制汽車線束圖，然后依據(jù)汽車線束圖進(jìn)行汽車線束工藝設(shè)計，并進(jìn)一步投放到汽車線束生產(chǎn)中。如果檢查不合格，就要重新設(shè)計汽車線束，設(shè)計完成后進(jìn)一步進(jìn)行可靠性的檢查和試驗。

1.2 熔斷器與車用導(dǎo)線選擇

熔斷器和車用導(dǎo)線作為線束設(shè)計中的主體部分，需要選擇合適的原材料進(jìn)行設(shè)計。

熔斷器簡單的來說，是一種電流保護(hù)裝置，它的工作原理類似于我們經(jīng)常用的保險絲。當(dāng)流通過的電流大于其設(shè)定的最大電流值時，就會發(fā)熱引起較高的問題，進(jìn)而引起熔體融化從而保護(hù)電器的作用?，F(xiàn)在一般來說，熔斷器可以分為板型熔斷器和大電流的熔斷器。

對于車用導(dǎo)線來說，大多數(shù)的車用導(dǎo)線是采用了車用薄壁的低壓電線或者是車用乙烯樹脂絕緣的低壓電線。而目前隨著汽車車載功能越來越多，搭載的電子裝置越來越復(fù)雜，使得使用車用薄壁低壓電線越來越多。那么，車用薄壁低壓電線本身耐熱性和散熱性一般，如果頻繁使用的話，需要選用耐熱性和散熱性強(qiáng)的材料，一般來說，車用交鏈聚乙烯耐熱低壓電線和交鏈乙烯樹脂耐熱低壓電線使用的較為廣泛。

2汽車線束系統(tǒng)可靠性分析

2.1 加強(qiáng)對汽車線束的保護(hù)

在汽車線束實際工作中，其工作環(huán)境是相當(dāng)差的，工作人員的周圍不僅存在許多具有腐蝕性的液體和氣體，而且環(huán)境非常潮濕，氣溫高，也很容易與其他部件發(fā)生碰撞和摩擦。另外，絕緣體受到磨損以及接頭變得松動這樣的情況經(jīng)常存在，還輕易地就發(fā)生腐蝕和斷路這種現(xiàn)象。因此，如果要提高汽車線束設(shè)計的可靠性，那么就必須對線束進(jìn)行周密的保護(hù)，對其充分做好包扎以及固定工作。整車線束都應(yīng)有防腐、防潮的保護(hù)措施，尤其是發(fā)動機(jī)艙的線束和插接件，應(yīng)由耐腐蝕、耐高溫、密封性好的保護(hù)材料進(jìn)行包扎；其它部位的線束在采取保護(hù)措施后應(yīng)置于稍微隱蔽的位置，并用線夾固定在車上，防止車輛振動對其造成不利影響；線孔處必須做好保護(hù)，如翻邊設(shè)計，以防線束穿過時對線束摩擦而造成絕緣層破損。

2.2 對線束的長度進(jìn)行合理設(shè)計

一般情況下，相關(guān)人員在進(jìn)行線路長度的設(shè)計時會以汽車上用電器的實際位置為基礎(chǔ)，然后再對線束每個部分的長度進(jìn)行精心設(shè)計，而且，在汽車上各個有線束經(jīng)過的位置都具有與之對應(yīng)的孔位和扎帶用于對汽車線束的固定。因此，汽車線束設(shè)計的可靠性與相關(guān)人員對汽車線束長度的合理設(shè)計密切相關(guān)。要是對汽車線束設(shè)計得太長，那么不僅會造成材料上的浪費，而且會占據(jù)汽車上的更多空間，不利于后期工作的開展，還有在汽車的實際行駛途中容易與其他零部件發(fā)生摩擦，汽車線束很快受到磨損，從而容易導(dǎo)致汽車出現(xiàn)線束短路等故障。要是長度設(shè)計得過短，那么對線束的支配就會變得困難，并且可能無法完成對汽車線束的裝配，如果在裝配中遇到只差一點點長度就可以完成的情況，有的工作人員為了避免麻煩就會用力將線束繃緊，從而就留下了非常大的安全隱患，即在端子處出現(xiàn)從護(hù)套中松脫出來的現(xiàn)象，這樣就不利于提高汽車線束設(shè)計的可靠性。所以，相關(guān)人員在汽車線束長度的設(shè)計中一定要合理，并且寧可稍有富余，也不要將長度設(shè)計得過短。

2.3 提高回路設(shè)計的可靠性

作為汽車電氣系統(tǒng)中的主要組成結(jié)構(gòu)，電氣回路的可靠性設(shè)計對汽車線束設(shè)計的可靠性得以提高至關(guān)重要。所以，在汽車整體的設(shè)計工作中應(yīng)充分以各個電氣回路的有效設(shè)計為基礎(chǔ)，并且必須將汽車的整個電氣系統(tǒng)當(dāng)做由多項并聯(lián)而形成的串聯(lián)系統(tǒng)，還要確保在所有并聯(lián)口回路的串聯(lián)都是正常的，這樣才能讓汽車的電氣系統(tǒng)得到正常運(yùn)行。通常情況下，只有保證多個總成以及回路的共同參與，才能達(dá)到在相關(guān)指令下所有操作的順利完成，從而為汽車電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造有利條件。如果其中任何一個總成發(fā)生問題，那么必然就會影響到汽車整個電氣系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而造成在汽車某些操作指令的運(yùn)用中出現(xiàn)無法反應(yīng)的問題，另外，對各個系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)的等級化區(qū)分，也有助于提高可靠性。因此，汽車電氣回路的可靠性設(shè)計對汽車線束設(shè)計可靠性的提高起到直接性的影響。

2.4 提高連接器與端子設(shè)計的可靠性

對于汽車的電氣系統(tǒng)而言，連接器與端子同樣對其有著極大的影響，并且也是汽車線束的重要組成部分。因為汽車在行駛過程中是處于長時間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，并且由于其機(jī)械系統(tǒng)中堆積的大量油污和塵土的長時間侵蝕，就很容易導(dǎo)致連接器與端子產(chǎn)生老化的現(xiàn)象，并且其位置開始松動，甚至被銹蝕，這樣對保證汽車電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利，會經(jīng)常出現(xiàn)故障。對相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，因為汽車線束連接器與端子發(fā)生老化然后出現(xiàn)松動情況，從而導(dǎo)致汽車線束問題是汽車電氣系統(tǒng)整個問題的三分之二。所以，要想提高汽車線束設(shè)計的可靠性，那么提高連接器與端子設(shè)計的可靠性很有必要。

結(jié)束語

汽車線束系統(tǒng)設(shè)計是一項充滿綜合性和復(fù)雜性的工作，要切實提高可靠性不是一句空話，需要從多角度多方位來進(jìn)行認(rèn)真探討和研究。在設(shè)計中必須嚴(yán)格遵循可靠性的要求，為后面的制作和生產(chǎn)環(huán)節(jié)做好基礎(chǔ)。

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（作者單位：天津矢崎汽車配件有限公司）