汽車線束設(shè)計思路及零件選型

吳小云

【摘 要】作為汽車電路中重要的組成部分之一，汽車線束在整體汽車電路結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要的作用。通過科學(xué)合理的設(shè)計理念進(jìn)行汽車線束的設(shè)計，可以有效的保證汽車的正常運行以及駕駛員的人身安全。以下將對汽車線束設(shè)計的簡要流程進(jìn)行介紹，以及所需的核心原材料的選型事宜等。最后提出總體設(shè)計方法以及注意事項。希望通過本文，可以對汽車線束設(shè)計以及零件選型工作人員有所幫助。

【關(guān)鍵詞】汽車線束設(shè)計；設(shè)計思路；零件選型

在進(jìn)行汽車線束設(shè)計時，最基本的思路是要根據(jù)汽車實際用電需求，從而確定線路回路。并根據(jù)此進(jìn)行汽車回路中大功率設(shè)備所需要的電壓電流，再根據(jù)計算出來的電壓電流，選擇適合的連接器。通過這種方式，可以快速的確定線束截面積，從而完成科學(xué)合理的汽車線束設(shè)計。

一、汽車線束設(shè)計流程

在進(jìn)行汽車線束設(shè)計之前，首先需要根據(jù)主機(jī)廠要求的功能表，列出線束連接所需要的功能元件。列出元件后，需要向相應(yīng)部門的工程師進(jìn)行元件功能確認(rèn)工作，從而獲取ICD信息。通過這種方式，可以快速有效的確定電氣原理布局圖，提升工作效率。其次要對各個ECU系統(tǒng)的原理進(jìn)行核對，確保各功能部件準(zhǔn)確無誤后，整合為一份完整的線束原理圖。最后將電源系統(tǒng)以及接地部分通過鉚接點進(jìn)行合并，并進(jìn)行電流實驗，核對系統(tǒng)內(nèi)各功能工作時所需的電流。確保系統(tǒng)電流能滿足各部件正常運行，包括電機(jī)，開關(guān)，保險絲等用電系統(tǒng)的正常工作需求。

在進(jìn)行初始3D分布圖的設(shè)計時，需要按照汽車線束通用的加工工藝以及組裝順序，通過CATIA或者UG進(jìn)行線束走向分布模擬設(shè)計。并且要注意，在使用CATIA或者UG進(jìn)行線束走向分布時，需要在設(shè)計過程中定義出保險絲盒的安裝位置，避免給以后的工作帶來影響。因此為了防止出現(xiàn)忘記設(shè)計保險絲盒位置的情況，在進(jìn)行初始3D分布圖設(shè)計時，一般留出一定的余量，以便日后修改。

在完成初始3D分布圖設(shè)計工作后，需要進(jìn)行2D圖紙的轉(zhuǎn)化[1]。進(jìn)行轉(zhuǎn)化時可以參考QC29106中的相關(guān)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可以確保符合標(biāo)準(zhǔn)。并根據(jù)轉(zhuǎn)化好的2D圖紙進(jìn)行手工線束樣件的制作，制作完成后在汽車中進(jìn)行試驗安裝，確保樣件規(guī)格合格。并根據(jù)試驗安裝的實際情況，判斷是否需要調(diào)整線束長度以及導(dǎo)線走向。

汽車線束使汽車中各個電氣部件得到連接，有著至關(guān)重要的作用。因此在進(jìn)行線束設(shè)計安裝時，需要根據(jù)汽車實際情況進(jìn)行不斷的調(diào)整與優(yōu)化，確保線束設(shè)計科學(xué)合理。因此整個汽車線束設(shè)計過程不僅是一項設(shè)計工作，也是不斷優(yōu)化與創(chuàng)新的過程。

二、汽車線束設(shè)計方案

（一）線束原理設(shè)計

由于汽車線束連接汽車內(nèi)的各個用電功能部件，因此首先需要向整車廠需求整車電器功能，電流要求，電壓要求以及其他特殊要求。同時要確認(rèn)用電器件的安裝位置有無要求，以及電器件和線束的裝配方式是否沖突，工作環(huán)境，所需功率等所有信息。隨后要根據(jù)客戶需求，制定出簡要的電氣原理圖以及線路布置圖。在征得客戶同意后，則可進(jìn)行具體的線束設(shè)計[2]。在進(jìn)行設(shè)計時要保證所有電氣部件都能夠得到合理的能源分配，包括電源，接地線，保險絲盒的安裝位置等。最后要進(jìn)行導(dǎo)線線徑的確定，在進(jìn)行這一工序時，首先需要根據(jù)用電器件的實際功率確定導(dǎo)線所需要的電流。隨后可以根據(jù)詳細(xì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行導(dǎo)線路徑的確定。并且注意根據(jù)工作部件的使用時間布置不同載流量的導(dǎo)線，例如長期工作的部件使用60%左右實際載流量的導(dǎo)線，而調(diào)角器，車窗升降機(jī)等這些短期工作的導(dǎo)線則使用實際載流量為60%以上的導(dǎo)線。

（二）3D布線設(shè)計及要求

3D布線設(shè)計是根據(jù)整車的電氣安裝要求，設(shè)計出線束的三維走向。在進(jìn)行3D布線設(shè)計時，需要根據(jù)車身的鈑金布局以及開孔開槽設(shè)計，進(jìn)行整體的線束設(shè)計布局。同時要注意線束分段設(shè)計的竹竿定位以及整體布局。

在進(jìn)行汽車3D布線設(shè)計時，需要注意以下幾點要求。首先線束三維布線設(shè)計需要滿足便于安裝，工序簡單的前提[3]。在進(jìn)行設(shè)計時，如發(fā)現(xiàn)有不宜安裝的部件，可以進(jìn)行內(nèi)置對手件設(shè)計，使不宜安裝的部分單獨安裝后，再和整體組合在一起。通過這種方式，雖然會提升一定成本，但是可以保證工藝的簡單便捷。

除了要保證3D布線設(shè)計滿足要求以外，還需要考慮到保養(yǎng)以及維修方面的問題。因此需要保證便于拆卸，也就是常說的DFD設(shè)計。在維修時只需要拆除一段線即可使工作正常進(jìn)行，節(jié)約成本的同時降低了維修的風(fēng)險隱患。并且在進(jìn)行線束設(shè)計時，需要注意以下細(xì)節(jié)點。第一，需要注意預(yù)留一定的余量。在進(jìn)行線束設(shè)計時，難免會由于誤差出現(xiàn)一些問題，因此一定要留出一定的余量，保證以后可以進(jìn)行距離或者設(shè)計上的調(diào)整工作[4]。第二，線束設(shè)計要注意線束強度，不能使線束長時間都保持在緊繃狀態(tài)，否則由于長期通電，會使線束長期形成內(nèi)壓力的情況，降低使用壽命。第三，線束需要在一段距離內(nèi)用卡扣或者卡槽進(jìn)行隔斷，雖然不能使線束過于緊繃，但也不能處于太長距離的過于自由狀態(tài)，也會產(chǎn)生安全隱患。

三、零件選型

（一）導(dǎo)線選型

在進(jìn)行導(dǎo)線選型時，需要了解汽車實際情況以及導(dǎo)線工作環(huán)境。例如發(fā)動機(jī)長期處于高溫狀態(tài)，并且腐蝕性物質(zhì)較多，因此在選取導(dǎo)線時需要選用耐高溫，耐腐蝕的材料，例如選用交聯(lián)PE類導(dǎo)線。而例如車本以及后備箱等反復(fù)運動較為頻繁的區(qū)域，則需要選擇彈性較高，不易磨損的導(dǎo)線，最常用的就是橡膠類導(dǎo)線。例如一些弱信號類區(qū)域，則可以選取一些復(fù)合型屏蔽導(dǎo)線。這種導(dǎo)線強度較高，并且有一定傳感功能，例如爆震傳感器線束。汽車駕駛室內(nèi)對于線束要求較低，因此可以使用成本較低的PVC類導(dǎo)線[5]。

（二）連接器選型

作為連接線束的重要部件，連接器直接決定了線束的工作質(zhì)量與用電器件的穩(wěn)定性，因此在進(jìn)行連接器選型時必須謹(jǐn)慎小心。首先要注意插接件的選型要求，必須符合機(jī)械插入保持力的要求，并且優(yōu)先選擇帶有二次鎖扣的插接件，保持連通的穩(wěn)定性。并且要對其的電流要求以及防水程度進(jìn)行試驗，確保其可以達(dá)到不同區(qū)域的任何防水要求，滿足用電器件的工作電流要求。并且對于插接件原材料也有著一定要求，一般護(hù)套材質(zhì)需要選用塑膠件。常用的連接器材質(zhì)主要為PA66，PBT，ABS等，并且一般需要添加玻璃纖維等其他添加劑。端子材質(zhì)一般為黃銅等銅制材質(zhì)，由于其具有良好的導(dǎo)熱性，耐腐蝕性，因此較其他材質(zhì)有著壓倒性的優(yōu)勢。并且為了防止銅件老化，一般需要在端子外層進(jìn)行鍍錫或者鍍金工序。

四、結(jié)論

汽車線束連接著汽車內(nèi)的各個用電器件，通俗來講可以稱為汽車中的血管系統(tǒng)。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，汽車行業(yè)也在飛速發(fā)展。并且隨著人們對于汽車質(zhì)量要求的逐步提升，汽車線束的設(shè)計理念也應(yīng)不斷完善與優(yōu)化。本文介紹了目前汽車線束的設(shè)計流程以及具體設(shè)計方案，并且對于汽車線束的具體零件選型進(jìn)行了距離說明。希望通過本文，可以使汽車線束工作人員不斷進(jìn)步，不斷創(chuàng)新出新的線束設(shè)計方案，從而適應(yīng)社會的高速發(fā)展，推動汽車行業(yè)創(chuàng)新與進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王磊，張振東.汽車線柬設(shè)計思路及零件選型[J].時代汽車，2017，20（12）：58-59.

[2]吳震云，余世運，李越.基于軟件應(yīng)用的汽車線束設(shè)計流程分析[J].汽車實用技術(shù)，2017，19（12）：76-79.

[3]王宇.汽車電氣裝備選裝方案對線束設(shè)計的影響[J].汽車電器，2016，18（11）：20-22.

[4]崔振亞，崔廣亮.線束模塊化設(shè)計方法在商用車上的應(yīng)用[J].汽車實用技術(shù)，2017，18（17）：6-8.

[5]陳敬淵.汽車線束設(shè)計的原則和方法[J].裝備制造技術(shù)，2016，12（6）：25-27.