汽車線束布局及可靠性分析

劉雯，趙小洋，康思宇，何科偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

前言

汽車電子系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，線束是汽車電器的主體部分，是電力和信號的傳輸通道。電子系統(tǒng)是由包裹成束的電線，連接件，固定板和膠帶的組成。隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對車輛的耗油性能，排放性能，安全性以及舒適性的要求越來越高，而這些所有功能都依賴于汽車電子技術(shù)的應(yīng)用。在汽車線束的設(shè)計中，最根本的要求就是：安全可靠，拆卸方便，節(jié)約材料，節(jié)省空間和布局美觀。隨著大量電器設(shè)備的應(yīng)用以及車內(nèi)空間的局限性，車內(nèi)布線的空間越來越小，布線難度越來越大。在提高汽車性能的同時也造成了車內(nèi)線束布置復雜，車輛可靠性降低等問題。因此線束的設(shè)計以及合理布局也成為整車電器設(shè)計的重要內(nèi)容。本文以某重型汽車為例，主要介紹汽車線束走向、空間布置以及插接器的選擇。

1 整車線束走向及布置

在線束的固定上，應(yīng)盡可能貼合車身，這一點不同的國家方式各異。日本汽車多數(shù)將線束固定卡板捆扎在線束上，裝配時卡在汽車板金件的圓孔里，此方法對線束的尺寸要求較高。德國汽車普遍用扎帶進行捆扎固定，車身前及側(cè)圍板，縱梁、側(cè)圍內(nèi)板等處焊有不同形式的螺釘，裝配時用各類扎帶，線夾將線束捆扎。這種裝配方法較為靈活，容易調(diào)整。美國汽車則采取兩種方法的結(jié)合。新型重載汽車的線束根據(jù)具體情況使用專用的卡箍、扎帶和支架等，用以支撐和保護線束，保證線束走向合理，定位牢固，具體布線要求一般符合以下幾個方面：

（1）線束應(yīng)沿著車身的邊，槽，梁等部位走線，以避免線束承受壓力。

（2）為了降低線束長度，盡量選擇H型布線。

（3）在線束過銳邊或過孔處應(yīng)注意保護。

（4）布線時盡量避開或遠離熱源。

（5）確保與運動件之間留有安全距離。

（6）車身外部插接件應(yīng)注意防塵防水。

（7）線束布置不應(yīng)出現(xiàn)大于300mm隔空布線。

（8）插接件盡量避免垂直布置，以防塵防水。

（9）線束布置應(yīng)避開燃油管路。

以某重型卡車產(chǎn)品為例，駕駛室線束因駕駛室類型不同，有一定的差異，但是總體布置方式基本相同。駕駛室外圍的線束有左、右頂棚線束；左、右車門線束；左、右前部線束以及天線饋線等線束。駕駛室內(nèi)部主要有駕駛室線束總成（儀表臺線束）以及駕駛室附加線束（地板線束等）。駕駛室布置線束時，應(yīng)選擇兩個固定點不大于300mm，且在拐角處增加固定點；在插接件的 120mm處增加固定點，以減少插接件內(nèi)端子承受震動和線束重量，并在主線束的分支處增加固定點；在部分位置為了保證線束的方向性，應(yīng)使用帶定位的卡扣；在部分位置為了保持線束與周邊的間隙，應(yīng)使用硬管或夾板，以保證線束不變形；線束外露與車身產(chǎn)生摩擦的部分用波紋管進行保護，距離排氣管較近的部位采用150的閉口波紋管。

2 插接器的選擇

插接器是線束的核心部件，插接器的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車電器穩(wěn)定性，安全性起著決定性作用。

插接器的作用：一是各端子間的絕緣；二是利用限位自鎖和退鎖對端子定位，保證其可靠連接，降低接觸電阻，防止對接時產(chǎn)生軸向運動；三是保證與各電氣部件護套良好對接。

插接器的選取原則：插接器選取要保證與電器件之間的良好接觸，使接觸電阻降為最低，為提高可靠性，優(yōu)先選取雙彈簧式壓緊結(jié)構(gòu)的插接件；根據(jù)導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件；發(fā)動機艙內(nèi)對接的護套，由于溫度、濕度偏大且存在很多腐蝕性氣體與液體，因此一定要選擇防水性護套；基于汽車外觀整體的協(xié)調(diào)性，發(fā)動機艙內(nèi)優(yōu)先選取黑色或深色護套；同一條線束中若用同一種護套，其顏色一定要有區(qū)別；為減少線束對接護套的種類和數(shù)量，優(yōu)先選取混合型件，使裝配固定方便；對于要求性能較高的安全氣囊，ABS、ECU等用的端子插接件，優(yōu)先選取鍍金件以保證安全可靠性。

為保證裝配，維修的可靠性，同一分支處的線束中同一型號的絕緣護套不能重復使用，但如今線束總成的回路越來越多，在線束主干線上同一處開始分支的成組線束越來越多，單從型號上來保證可靠性已滿足不了需求。因此在設(shè)計選用插接器時，要廣泛應(yīng)用防錯技術(shù)，不僅要考慮型號，還要考慮顏色，考慮定位槽位置，考慮公端還是母端，導線顏色等。通過這些插接器的選取，可以有效降低裝配時出現(xiàn)錯插的可能性。在設(shè)計過程中，如果多應(yīng)用一些防錯技術(shù)并考慮一些可靠性，不僅能提高設(shè)計可靠性，而且對提高整車電器的可靠性會十分明顯。

圖1 不同規(guī)格的插接器

圖2 車輛線束插接器實物圖

3 全車型線束包扎和防護措施

汽車線束外包扎應(yīng)起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防干擾，降低噪音，美化外觀的作用。一般根據(jù)工作環(huán)境和空間大小進行線束捆扎。對于工作環(huán)境惡劣的線束，用高阻燃、防水、機械強度高的波紋管包扎。對于環(huán)境相對較差的線束大部分枝干也可用阻燃性較好的波紋管進行包扎，部分分支用PVC管包扎。對于儀表臺來說，環(huán)境相對較好，可用膠帶全纏或花纏。門線和頂棚線工作空間較小，可用膠帶全纏，部分分支可用工業(yè)塑料布包扎，較細的頂棚線可用海綿膠帶粘在車身上。底盤線因與車體接觸部位較多，因此用波紋管包扎防止線束磨損。

車輛在運行過程中不可避免會造成線束與周邊物體的磨損，因此汽車要做好線束防護措施是很有必要的。車門線束在與車身連接處要預(yù)留夠足夠的長度，

而且還要防止關(guān)閉車門后線束的過多積聚；車身內(nèi)部布置一些車內(nèi)附加線束，應(yīng)充分考慮線束是否會與車內(nèi)其它部件產(chǎn)生摩擦（如車內(nèi)加強鈑金以及焊接螺栓等）；部分線束與車身產(chǎn)生相對運動，發(fā)出聲音的部位，應(yīng)增加海綿或固定，以免產(chǎn)生噪音。

4 結(jié)論

合理布置整車線束，可以說是非常復雜的，需要從設(shè)計，裝配，使用等多個方面對線束進行嚴格的要求。設(shè)計是第一環(huán)節(jié)，也是提高線束最重要的一個環(huán)節(jié)。因此在設(shè)計過程中就應(yīng)對線束進行嚴格要求，保證在裝配環(huán)節(jié)達到可靠無誤。