淺論低壓線束包裹材料的選用

石紅偉， 王郁森， 張明亞， 張廣勇

（1.吉利汽車研究院（寧波） 有限公司， 浙江 寧波 315315；2.浙江吉潤春曉汽車部件有限公司， 浙江 寧波 315000）

線束作為電器功能的連接部件， 其使用場景廣泛且對整車的性能、 成本影響至關(guān)重要。 包裹材料是線束的外保護部件， 不同材料的選用對線束的性能影響也不同。 在實車性能測試中， 經(jīng)常發(fā)生線束包裹材料使用不當而造成的異響、 車門端線束滲水等問題。 本文將通過線束包裹材料常見的失效案例， 結(jié)合不同區(qū)域的線束布置需求，淺論低壓線束包裹材料的選用， 以期提高線束的性能， 降低線束的設(shè)計成本。

1 常見失效問題類型

1.1 線束滲水類問題

某車型在做強化淋雨試驗后， 右前門玻璃升降開關(guān)線束分支和揚聲器線束分支處有水滲出， 具體如圖1所示。

圖1 滲水點

1） 問題原因。 通過實車再次淋雨， 發(fā)現(xiàn)滲水路徑為： 水滴落在后視鏡分支主干上的絨布膠帶， 通過絨布膠帶滲水， 進入室內(nèi)的右前門玻璃升降開關(guān)線束和揚聲器線束分支， 在線束的低點形成水滴。 如圖2所示。

圖2 滲水路徑

2） 解決措施。 基于線束滲水路徑， 比較絨布膠帶和PVC膠帶的不同吸水特性， 優(yōu)化措施為： 將濕區(qū)的主干分支更改為PVC 膠帶， 室內(nèi)干區(qū)的右前門玻璃升降開關(guān)線束和揚聲器線束分支包裹材料優(yōu)化為PVC膠帶+局部海綿降噪保護。 通過多次加強淋雨驗證， 該滲水問題已解決， 檢視線束分支均為干燥狀態(tài)。

1.2 線束異響類問題

某車型在扭曲路、 凹井蓋、 凸井蓋、 卵石路、 片石路等路段進行路試異響評審的過程中， 發(fā)現(xiàn)后背門靠左側(cè)（靠近駕駛員側(cè)） 部位有輕微的敲擊聲，而在非顛簸路段該異響聲消失。 具體如圖3所示。

圖3 異響區(qū)

1） 問 題 原 因。首先通過實車模擬使故障復現(xiàn)， 即背門打開狀態(tài)下， 用手敲擊尾端部位的鈑金， 敲擊異響聲范圍初步鎖定在左側(cè)尾燈附近（圖4）。 其次利用排除法依次拆除內(nèi)飾板、 尾燈等干擾件，最終鎖定異響為尾門線束布基包裹的主干局部與鈑金存在的敲擊所致。

圖4 異響區(qū)和手動模擬振動點

2） 解決措施。 基于背門線束主干與背門鈑金內(nèi)部加強板在顛簸路段存在接觸的情況， 對背門線束主干接觸區(qū)域優(yōu)化為外部包裹海綿膠帶。 通過顛簸路段的多次驗證， 敲擊異響聲問題已解決。

1.3 線束磨損類問題

某試制車型在拆解后進行線束狀態(tài)排查， 發(fā)現(xiàn)裝配后的底板線束主干與鈑金接觸處的PVC膠帶上有白色壓痕。具體如圖5所示。

圖5 PVC膠帶磨損點

1） 問題原因。 底板線束主干經(jīng)過車身鈑金的雙層搭接邊， PVC膠帶貼合性好但容易拉伸變形， 在與鈑金接觸后導致產(chǎn)生白色壓痕。

2） 解決措施。 基于PVC的特性和線束布置的周邊環(huán)境， 將底板線束主干與鈑金搭接邊接觸處的包裹材料由PVC 更改為布基膠帶保護， 線束磨損問題得到解決。

1.4 線束耐溫類問題

某車型在溫度場試驗后進行線束狀態(tài)確認， 發(fā)現(xiàn)前艙線束ESC分支在防火墻上靠近排氣區(qū)域的PVC膠帶發(fā)生熱熔粘連現(xiàn)象， 具體如圖6所示。

圖6 膠帶熱熔

1） 問題原因。 前艙線束ESC分支位于發(fā)動機排氣隔熱罩附近， 在最惡劣的低速浸車工況中進行溫度場試驗， 該區(qū)域最高溫度達到112℃。 該溫度大于PVC膠帶的耐溫值，導致PVC發(fā)生熱熔粘連現(xiàn)象。

2） 解決措施。 基于PVC的特性和線束布置的周邊環(huán)境， 將前艙線束ESC分支處的PVC膠帶優(yōu)化為鋁箔玻纖布，PVC膠帶發(fā)生熱熔粘連問題得到解決。

2 包裹材料特性及選用原則

由于實車使用中經(jīng)常出現(xiàn)低壓線束包裹材料選用不當而導致的滲水、 異響等問題， 因此對低壓線束包裹材料選用的分析顯得尤為重要， 故從低壓線束包裹材料的特性和包裹材料的選用原則兩方面進行分析。

2.1 低壓線束包裹材料的特性

1） 膠帶類。 由基材和膠粘劑復合而成的柔軟帶子， 基材包括： PVC、 PE、 PET、 鋁箔玻纖布等， 膠粘劑包括：橡膠、 丙烯酸等。

2） 波紋管類。 由PA （尼龍6）、 PE （聚乙烯）、 PP （聚丙烯） 等材料加熱擠出成型， 其外觀形狀類似波浪狀。

3） 套管類。 一種柔軟的管子， 常用材料包括PVC等。

4） 海綿條類。 線束海綿膠帶是一種性能良好的線束保護材料， 其基層是一層絨布復合一層海綿， 涂以專門配方的壓敏膠制成。

低壓線束包裹材料在耐溫、 耐磨、 降噪等方面的特性各有不同， 因此將線束常用的包裹材料性能列表如表1所示。

表1 線束常用的包裹材料性能

2.2 包裹材料的選用原則

整車環(huán)境是包裹材料使用的基礎(chǔ)， 其對線束包裹材料的需求歸納有四大特點： 耐濕要求、 降噪要求、 耐磨要求和耐溫要求， 具體如圖7～圖8所示 （引用圖片來自德莎膠帶介紹）。

圖7 耐濕要求降噪要求

圖8 耐磨要求耐溫要求

包裹材料是為了捆扎和保護線束， 線束為使用對象。基于整車環(huán)境需求如耐濕要求、 降噪要求、 耐磨要求和耐溫要求等， 對包裹材料的選用原則進行分析， 以便指導線束包裹材料的選型， 具體如表2所示。

3 總結(jié)

結(jié)合實車發(fā)生的線束問題， 通過問題現(xiàn)象分析發(fā)生問題的原因， 最終將問題解決。 因包裹材料會影響到低壓線束的性能和成本， 故進一步對低壓線束包裹材料的選用進行了分析， 明確各包裹材料的類型、 作用和選用場景， 以期在低壓線束包裹材料的選型中提供簡單的指導， 從而提升低壓線束的性能并進一步降低線束的設(shè)計成本。