淺談汽車線束開發

盛 媛

（吉利汽車研究院 （寧波）有限公司，浙江 寧波 315336）

線束是傳輸電信號和能量的媒介，是構建汽車電路的主體，是汽車的“神經網絡”。 線束是由導線、連接器、端子、卡釘、保護覆蓋物、支架、護套、熔斷絲盒 （熔斷絲與繼電器）和熱縮管等組成。

1 導線

神龍公司使用的導線是法國PSA的原配供應商（ACOME、LEONI）在國內生產的產品，屬于法標導線。一般導線關注線徑和絕緣層兩個方面。

通常所說的線徑指的是導線的截面積，而導線截面積指的是導體部分 （銅絲絞合而成）的截面積，不包括絕緣層。

神龍公司目前所使用的導線截面積有0.13 mm2、0.22 mm2、 0.35 mm2、 0.5 mm2、 0.75 mm2、 1.0 mm2、 1.5 mm2、2.0 mm2、 2.5 mm2、 3.0 mm2、 4.0 mm2、 5.0 mm2、 6.0 mm2、7.0 mm2、10.0 mm2、16.0 mm2、20.0 mm2、25.0 mm2，其中大于或等于16.0 mm2以上的截面積一般用于蓄電池電纜。

導線絕緣層耐低溫均為-40℃，根據耐高溫的不同分為T1到T8，其溫度分別為85℃、100℃、125℃、150℃、175℃、200℃、225℃、250℃。

導線可以承受一定時間的高一個等級的溫度，例如對于標稱溫度等級為T2的導線，應該可以承受3000 h的100℃以及240 h的125℃的耐高溫試驗。線束常見類型的性能特點見表1。

表1 線束常見類型的性能特點

通過導線絕緣層表面上的符號來識別導線的供應商和耐溫等級。比如導線上噴有3個連續的“＊”，則代表是ACOME生產的T3溫度等級的導線 （不同的導線供應商采用不同的符號）。

導線絕緣層表面上噴的數字／字母代表支路的編號，與線束圖紙上定義的該支路的編號相同。

導線絕緣層的顏色在圖紙上一般不做具體規定，但搭鐵線強制為黃綠或綠黃色，預張緊器和安全氣囊為橙色或者黃色，美觀件／外觀件為黑色。

2 連接器／端子

連接器和端子需配合使用，每種連接器只能適配相應系列的端子類型，如圖1所示。

同一類型的連接器根據防插錯結構的差異可分為不同的顏色，防插錯結構只是為了裝配考慮，不影響對接性能。同一類型的端子有不同的壓接翼，以適配不同導線截面。

端子在連接器孔位中的鎖止一般分為2道，一次鎖止由端子本身的結構決定，二次鎖止由連接器完成。連接器的鎖止可分為旋轉杠桿式、抽拉卡箍式和搭扣式，部分要求更高的場合使用的連接器還帶有CPA鎖止結構。

圖1 連接器／端子類型

連接器的整體密封性需要連接器和設備接口的結構配合，連接器的尾部密封可分為：通過連接器自帶的密封墊／硅膠進行密封、在導線上增加密封圈進行密封、在連接器上增加堵頭對未使用的孔位進行密封。

連接器和端子可視為標準件，其主要的供應商有TYCO、MOLEX和DELPHI。

目前DPCA絕大部分都是使用PSA開發的產品，但是DPCA已經進行新的連接器與端子開發工作，并在后續的自主品牌上進行使用。

并不是所有連接器都存在對接的連接器。

3 環形端子／接線片

環形端子一般用于搭鐵線，可適配的導線截面積可從0.35 mm2到10 mm2。如圖2所示。環形端子可以通過點錫或套熱縮管來達到密封要求。對于套筒式環形端子，壓接后不需要點錫，可以套熱縮管。

圖2 環形端子／接線片

接線片一般用于起動機、發電機和穩壓器的功率線以及蓄電池負極的搭鐵，適配16 mm2、20 mm2和25 mm2的大截面導線。

不同的環形端子／接線片采用不同的擰緊力矩連接在車身螺柱或設備上。接線片通常使用M8螺柱，環形端子使用M6螺柱進行電氣連接。

4 固定卡釘

固定卡的作用是約束線束在車身上的走向，以避免與環境件或車身的尖銳部分產生干涉，圖3為常見的固定卡釘。

圖3 固定卡釘

固定卡類似于標準件，其固定界面是標準的。車身上的固定界面主要有4種類型：直徑為6.5 mm的圓孔，6.2 mm×12.2 mm的橢圓孔，直徑為5.0 mm的螺柱，厚度為1～3 mm的鋼板或塑料板。

大部分固定卡是通過固定卡自帶的扎帶 （固定部分與扎帶部分一體或分體）捆扎在線束上，也有固定卡是通過膠帶纏繞固定在線束上。還有一種固定卡是通過與波紋管管徑的配合固定在波紋管上。

大部分固定卡只固定一段線束分支，也有固定卡可以同時固定兩段線束分支或其他零件，比如天窗洗滌管、玻璃清洗管、天線等。

車門線束上有使用到密封型固定卡，這種類型的固定卡在固定面上增加了海綿泡沫或橡膠墊以防水。

按照設計規則，線束在車身上的布置要求至少每隔150mm要有一個有效的固定。

5 保護套管

線束上的保護套管主要作用是進行機械防護和降噪，圖4為常見的線束保護套管。

圖4 線束保護套管

1）PVC管：一般機械防護。

2）對貼毛氈帶：一般機械防護+降噪，主要用于座艙內。

3）袖套網管：中等機械防護+降噪，并保持線束分支的柔韌性，主要用于座艙內。

4）開縫波紋管：中等機械防護 （高于袖套網管），主要用于發動機艙內。

5）降噪波紋管：中等機械防護+降噪，在開縫波紋管的表面覆蓋有降噪材料，主要用于座艙內。

6）特殊波紋管：高等機械防護。有閉口波紋管、自閉合波紋管和雙殼式波紋管等，以防止導線的外露。

6 膠帶

膠帶的作用是對線束分支進行約束，以避免導線的散亂。目前使用的膠帶主要有：PVC膠帶、棉織帶、聚酯膠帶和易撕膠帶 （紙膠帶），如圖5所示。

圖5 線束常用的膠帶

1）PVC膠帶和棉織帶只有約束線束分支以及保護套管的作用。

2）聚酯膠帶具有耐高溫以及一定的耐磨性能。

3）易撕膠帶的使用是出于總裝裝配的考慮。例如：線束要過孔時，使用易撕膠帶將各個分支纏扎在線束主干上，以便于裝配。

4）線束上如果帶有金屬固定卡，應使用易撕膠帶將金屬部分進行纏繞，以避免在物流過程中割傷導線。

5）膠帶的寬度規格有9 mm、19 mm和25 mm三種。

膠帶在線束分支上的纏繞方式分為間距纏繞 （相鄰纏繞間的間隔=膠帶寬度）、緊密纏繞 （相鄰纏繞間的重疊部分=1／2膠帶寬度）、點纏繞 （固定卡捆扎在點纏繞上，以避免扎帶勒緊時損傷導線絕緣皮）。

7 護套

1）線束在穿過鈑金孔時必須使用橡膠護套進行機械保護，同時還有防水密封的作用。

2）有些護套為純橡膠件，而有些護套只是固定部分為塑料件，剩下部分為橡膠件。

3）護套固定在鈑金孔或者金屬／塑料支架上。

4）有些護套是用膠帶纏繞或扎帶固定在線束分支上，有些護套是直接和線束分支注塑在一起。

5）車門護套中的導線應該理順，并且在長度上有一定余量，以避免車門運動過程中導線被扯斷。

6）對于有防水要求的護套，穿過護套的線束分支上不能纏繞棉織膠帶，以避免水順著棉織膠帶進入干區。圖6所示列舉了所描述的線束護套。

8 熔斷絲盒（熔斷絲／繼電器）（圖7）

集成在線束上的熔斷絲盒通常不帶PCB板，如BSM MODULE 1（發動機艙8路熔斷絲盒），BFH5（座艙5路熔斷絲盒），BFH12（座艙12路熔斷絲盒），BFDB（蓄電池端起始熔斷絲盒），MFRH（座艙熔斷絲和繼電器模塊），BFRM（發動機艙熔斷絲和繼電器盒）等。

熔斷絲和繼電器通常都帶在熔斷絲盒和繼電器盒上，也有部分集成在線束上，如TX3電動窗升降系統、AAS系統、ALARME系統增加的繼電器，B53、BX3警車、出租車線束上增加的熔斷絲。

熔斷絲通常分為MINI、ATO、MAXI、MIDI這幾種類型，容量有5 A、7.5 A、10 A、15 A、20 A、25 A、30 A、40 A、50 A、60 A、70 A、80 A等。

圖6 線束常用的護套

圖7 線束熔斷絲盒

9 線束開發流程

本文以神龍汽車有限公司的開發流程為例來介紹。一個新項目在立項確定整車邊界，產品配置后，線束的開發工作就開始了，如圖8所示流程圖。根據產品配置，繪制3D數據，結合3D數據，生產電路展平圖。

根據產品配置表確定該配置對應的線束分支，再結合線束原理要求，確定接口、鍍層、導線編號絞線要求。

明確工作電流、尖峰電流及持續時間。堵轉電流及其持續時間、靜態消耗、熔斷器要求等。合理分配電源。

根據展平圖繪制2D圖紙，備注尺寸、覆蓋物等。在CAPM中實現2D圖紙，2D圖紙輸入數據整理，規范命名以及根據功能配置命名圖紙號。

圖8 開發流程