吳 雋, 張華春
(奇瑞汽車股份有限公司, 安徽 蕪湖 241009)
汽車線束設計在整車電器系統中是一項較為重要的工作,所有電器件的功能都需要通過線束來實現,線束品質不牢靠,意味著汽車在行駛過程中存在極大的安全隱患。整車線束中的發動機線束和前艙線束總成所處于的環境溫度非常高,且受到發動機傳遞的振動較為強烈。另一方面,發艙室屬于開放區域,車輛使用過程中不可避免會受到雨水侵襲,因此發動機線束和前艙線束的設計尤為重要。在設計上,注意避免與周圍部件干涉,線束和周圍零部件間隙均勻,同熱源保持足夠的距離;在工藝上,要采用耐高溫、耐磨損的波紋管包裝,部分分支用PVC管絨布膠帶或者布基膠帶等包扎。
某款車型在路試過程中,發現儀表盤報警,發動機故障燈點亮,用元征X431診斷儀診斷出故障代碼為P1661,故障描述為throttle control error position;初步鎖定故障源來自發動機艙室。
經過現場實車檢查發現是前艙線束在圖1線框位置線束被前流水槽鈑金銳邊割破,使破損處接觸周邊鈑金,產生火花,進一步推測為線束割破后在車輛行駛過程中,接觸到周邊鈑金,導致電路短路引發的故障,表象為儀表盤發動機故障燈亮。這個問題如不及時解決,存在輕則電路短路,重則燒車的極大隱患。

圖1 線束磨損
問題根源為發艙室空間狹小,艙室布置較為緊湊,線束布置的空間有限,前艙線束部分段和流水槽鈑金間的間隙較小,線束主干線徑大,柔韌性差,工藝上很難做到避讓,加上進氣歧管的動態干涉,促使線束撞擊鈑金邊緣,包裹線束的絨布及內部線束被割破。
因整車的設計開發工作已基本完成,原則上在不做大改動的前提下,對磨損處線束結構進行優化,盡可能避讓開流水槽的銳邊區域。
1) 方案1:在流水槽鈑金的銳邊處加上防磨材料 (圖2),防磨材料的成分也是橡膠和金屬組成,時間久了,對線束存在一定磨損,此方案分析后不可行。

圖2 方案1
2) 方案2:在磨損處附近增加線束扎帶,將線束拉離鈑金銳邊,但考慮到線束線徑大,扎帶的約束力不足以固定住線束,隨著時間的推移,線束還會回到原來的位置,且進氣歧管的動態撞擊,扎帶不足以支撐此撞擊力,此方案分析后不可行。
3) 方案3:增加一個支架用來固定干涉部分線束,改善線束走向,并減少發動機振動對線束的影響,但在實車上演示時(圖3),產生兩處新的干涉點,此方案分析后不可行。
4) 方案4:新開發前艙線束左支架5固定線束分支,將干涉部位線束分成兩股,一股由ECU方向至連發動機分支方向走線2,另一股由電器盒方向至連發動機分支方向走線3,分離部分線束之后的線束4因線束變細,易于被線束卡帶固定并遠離流水槽鈑金,從而避開了磨損的風險,如圖4所示。

圖3 方案3

圖4 方案4
經更改后線束距離流水槽的距離變化剖面圖如圖5所示。
方案4將前艙線束故障處改為2個分支后,線束已避開銳邊且因線徑較小,與進氣歧管的距離也會變大,不易受到進氣歧管振動的影響,同時小線徑更易于被卡釘和支架固定。方案4經過實車測試驗證后,作為最佳方案被采用。

圖5 更改后線束距離流水槽的距離變化剖面圖
從這個案例來看,設計初期不能對潛在風險點抱有僥幸心理,線束的布置必須要控制好長度以及走向,可以將大線束拆分為幾個小線徑線束,從而在整車布置時更為靈活,更能適應高密度區域的布置需求。除了避免靜態干涉外,動態干涉也需要同步考慮避免,另一方面也側面驗證了路試的必要性,可以在車型上市前將問題點識別出來加以整改,從而提升品質,提高品牌力。