汽車線束布置的研究

劉勝東

摘 要：本文針對于汽車電路中的主體部分汽車線束，分析總結(jié)了汽車線束布置原則及注意事項(xiàng)，提出了汽車電路中的線束布置方法。

關(guān)鍵詞：汽車；線束；布置

引言

為了保障汽車電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須對汽車線束進(jìn)行合理規(guī)劃和布置，保證汽車線束系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。對于汽車而言，由于其主要依靠電能驅(qū)動(dòng)，電氣系統(tǒng)的運(yùn)用顯得更為重要，對電路設(shè)計(jì)的安全可靠性提出了更為嚴(yán)格的要求，線束布置特別是高壓線束的設(shè)計(jì)將直接影響汽車的使用，需要硬氣足夠的重視和關(guān)注。

一、汽車線束概述

在現(xiàn)代社會汽車已經(jīng)普遍出現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪械拇蠼中∠锂?dāng)中，已經(jīng)成為人們使用最為常見和最為廣泛的交通工具了，而且隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，常規(guī)的汽車已經(jīng)很難滿足人們的日常生活功能的需求了，現(xiàn)代的汽車越來越向著高速化、智能化的方向發(fā)展，各種傳感器和和智能化的電子控制技術(shù)的使用越來越多，越來越成為大趨勢，這也就決定了以后汽車線束線纜的使用越來越多，線束線纜的系統(tǒng)構(gòu)成越來越復(fù)雜越來越龐大，汽車線束系統(tǒng)尤其更為復(fù)雜繁多。汽車的ECU控制著汽車各種動(dòng)作指令的執(zhí)行，傳感器負(fù)責(zé)采集各種數(shù)據(jù)信息，執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到單片機(jī)傳來的動(dòng)作指令以后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，但是無論是汽車ECU還是各種傳感器或者是各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們之間所有信號的傳輸都是依靠汽車中的線束線纜實(shí)現(xiàn)的，汽車線束線纜構(gòu)成了一個(gè)龐大的汽車電信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，汽車線束的連接正確與否直接影響著汽車的安全和性能。因?yàn)橐话愠Ｓ闷嚨挠秒婋妷罕容^低，所以汽車上采用的一般都是低壓電線，這就決定了汽車電線與一般常用的家用電線在制作的材質(zhì)上有所不同，汽車電線與家用電線在內(nèi)芯上都選用的是銅，但是汽車電線較細(xì)而且是多股，所以相比于家用電線來說更為柔軟而且韌性也比較好，正是如此才使得汽車線束在連接汽車上的各種電子元件時(shí)更為容易和方便。汽車線束一般在設(shè)計(jì)時(shí)并不是直接連接到各種電子元器件上的，而是通過接插件與汽車上的各種傳感器和各種元器件相連，這就使得汽車在檢修時(shí)更為方便和快鍵，避免了線束在出現(xiàn)問題的情況下進(jìn)行檢修時(shí)導(dǎo)致電子元件發(fā)生損壞。由于汽車線束主要用來傳輸各種電信號，所以一定要保證接線端子之間的正確連接，而且要盡可能的采用各種方法減少自身和各類用電設(shè)備的電磁干擾。

二、汽車線束布置原則及注意事項(xiàng)

2.1易于裝配原則

汽車線束的整體設(shè)計(jì)和固定方式要堅(jiān)持易于裝配的原則，保證安裝簡易、可操作。一方面充分考慮車輛各個(gè)區(qū)域的功能特點(diǎn)，科學(xué)設(shè)計(jì)線束布置，優(yōu)化線束的布置流程，簡化工序，避免不同線束間的重疊和交叉，提升整體布局的合理性，在對汽車進(jìn)行線束裝配時(shí)，裝備人員需要提前對汽車內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行探析。另一方面要合理設(shè)計(jì)線束的固定方式，線路固定方式直接影響整個(gè)車輛整體線路功能，每一輛汽車結(jié)構(gòu)都不相同，裝配人員只有尋找最適合電路固定的卡槽才能實(shí)現(xiàn)對整個(gè)線路的科學(xué)固定，針對不同位置和不同情況的線束采用相應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)，保證不僅固定操作簡便，而且固定效果和質(zhì)量達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。在線束固定時(shí)注重采用最為簡潔有效的固定方式節(jié)省固定成本，提高裝配速度。

2.2易于維護(hù)原則

易于維護(hù)原則是指在汽車線束的布置過程中要充分考慮后期維修管理的便利性，保證一旦線束出現(xiàn)故障，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)修好，同時(shí)有效的避免維修對其它部件造成的影響。由于駕駛不當(dāng)或者是線路自動(dòng)老化原因，汽車的電氣系統(tǒng)故障率較高，特別是對于汽車而言，電氣系統(tǒng)故障多發(fā)，故障發(fā)生后便捷的維護(hù)能夠節(jié)約大量的維修時(shí)間和人力財(cái)力。如果故障發(fā)生位置位于汽車較為隱蔽的內(nèi)部裝置之內(nèi)，對內(nèi)部裝置進(jìn)行拆卸就需要耗費(fèi)大量人力物力，專門汽車維修點(diǎn)較少，比較常見的是汽車維修站，由于汽車從工作原理就和汽車不同，很多網(wǎng)點(diǎn)無法及時(shí)專業(yè)的對汽車故障進(jìn)行排除。有些私人汽車維修網(wǎng)點(diǎn)并不具備能夠拆卸隱蔽設(shè)備的能力，盲目對汽車進(jìn)行維修，非常容易造成汽車內(nèi)部零件損壞，在增大維修成本同時(shí)還耽誤車主寶貴的時(shí)間。在線束裝配前就應(yīng)該通過合理的規(guī)劃來提高拆卸的便利性，將可拆卸的部位安裝在易操作的位置。

三、整車線束裝配

3.1主干線束粗硬，不易彎折

整車功能較多，主干線束包含大部分回路，線束較粗、較硬，裝配時(shí)彎折難度較大。所以在需要彎折處，前后固定卡釘距離不易過小，彎折角度不易過大，這樣裝配過程會比較輕松。且安裝完成后，前后固定卡釘不受力，沒有脫落風(fēng)險(xiǎn)，線束沒有過大的彎折應(yīng)力，不影響耐久。

3.2裝配空間受限

線束卡釘固定處或者接插件連接處，經(jīng)常會手部空間不充足，所以布置線束時(shí)，可將固定卡釘設(shè)定為偏置卡釘，使線束遠(yuǎn)離，給安裝卡釘留出空間；接插件臨近的分支點(diǎn)或者固定點(diǎn)到接插件固定位置可以稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，給接插件及后部線束留出足夠的活動(dòng)余量，使操作過程中線束不彎折受力，減少操作困難，而且可避免裝配完成后接插件根部線束持續(xù)受力加速老化，影響耐久。

3.3接插件方向與對接件方向不一致

接插件連接過程中經(jīng)常出現(xiàn)方向與對接件方向不對應(yīng)，需要扭轉(zhuǎn)線束調(diào)整接插件方向，但是線束較粗較硬時(shí)，扭轉(zhuǎn)困難，影響裝配。應(yīng)該根據(jù)三維數(shù)模確定接插件與就近固定卡釘或者主干分支點(diǎn)的相對方向，在線束工裝板上增加固定方向的工裝來確保其與對接件的方向一致，方便操作人員安裝，也避免了接插件根部線束扭曲受力。

3.4線束遮擋其他零件安裝路徑

線束為柔性材料零件，兩個(gè)固定點(diǎn)之間為非固定區(qū)域，易受外力影響方向不固定，經(jīng)常會遮擋住其他零件安裝路徑，導(dǎo)致其余零件無法安裝，或者強(qiáng)行安裝擠斷線束。規(guī)避此類問題發(fā)生：（1）限制兩個(gè)固定點(diǎn)之間線束長度和工差；（2）線束固定孔設(shè)定為腰型孔，限制卡釘轉(zhuǎn)動(dòng)，減少線束的活動(dòng)范圍；（3）使用偏置卡釘，改變線束路徑。

四、汽車高壓線束布置

4.1高壓線束設(shè)計(jì)方案

高壓線束能夠?yàn)槠囂峁└邏簭?qiáng)電，其在線束設(shè)計(jì)中有著極其重要的意義。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。第一，對于線束的走向和路徑設(shè)計(jì)。高壓線束設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用雙軌制，此時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的高壓電已經(jīng)超過人體的承受范圍，車身不能被當(dāng)做整車搭鐵點(diǎn)。第二，對于連接器的選型。連接器主要連接高壓電流，并且要負(fù)責(zé)高壓回路運(yùn)行中的人機(jī)安全，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選擇耐高壓、防水效果好、屏蔽層連接緊密的高壓連接器。第三，對于屏蔽設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選用屏蔽性能較好的高壓線，并且要將屏蔽網(wǎng)直接包裹在高壓線的內(nèi)部，在安裝連接器時(shí)則需要保證屏蔽層的完全連接。此外，設(shè)計(jì)人員可以從以下方面著手高壓線束的設(shè)計(jì)工作：負(fù)載線路的額定值，電線導(dǎo)體的實(shí)際溫度，線束結(jié)束工作后周邊空氣的溫度，導(dǎo)線通電時(shí)給通電率帶來的影響，成捆線束電流的折減系數(shù)。

4.2高低壓線束布置方案

這一布置方案主要涉及以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)艙，其線束布置方案屬于全車型，是設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)和重點(diǎn)，集中了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、PDU等設(shè)備的連接線束；駕駛室，此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)針對傳統(tǒng)車輛的布置結(jié)構(gòu)而言；行李艙，涉及到高壓線、電池控制系統(tǒng)、車載系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的線束單元。

五、結(jié)束語

在汽車的線束布置時(shí)應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合其高壓線束的工作特點(diǎn)，選好包括線纜、插接件和防護(hù)結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有組件，注意高壓線束安裝過程中的細(xì)節(jié)，做好科學(xué)布局，合理裝配，保證線束布置的安全性和穩(wěn)定性，為汽車的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)力支持。

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