汽車線束的設(shè)計的可靠性分析

王朝霞

(上汽通用五菱汽車股份有限公司,廣西柳州 545007)

汽車線束的設(shè)計的可靠性分析

王朝霞

(上汽通用五菱汽車股份有限公司,廣西柳州 545007)

要實現(xiàn)車輛的各種功能,并對車輛行駛的安全起到良好的保護(hù),汽車當(dāng)中的線束設(shè)計具有非常重要的作用。就整個汽車的電氣系統(tǒng)來講,線束是整車電路的網(wǎng)絡(luò)主體,而線束當(dāng)中的各個回路則是保證其穩(wěn)定性的基礎(chǔ),因此在對汽車的電氣回路設(shè)計過程當(dāng)中,必須要對汽車的電氣回路的可靠性有著很高的要求。本文從實際出發(fā),從整車電路設(shè)計、端子以及連接器的選擇、以及線路保護(hù)等幾個方面,就如何提高汽車線束的可靠性進(jìn)行分析,供業(yè)內(nèi)參考。

線束設(shè)計 電氣系統(tǒng) 可靠性

1　提高整車電路設(shè)計的可靠性的方法

就整個汽車的電氣系統(tǒng)來講，線束是整車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，在車輛的線束當(dāng)中，應(yīng)將各個線路以并聯(lián)的形式進(jìn)行連接，并以串聯(lián)的整體看待，電氣系統(tǒng)的正常工作，需要各個回路的正常工作。

在汽車的電氣系統(tǒng)當(dāng)中想要完成一項功能，通常需要多個回路的共同參與，例如，要使得倒車指示燈系統(tǒng)能夠正常的工作，就需要電源、儀表、繼電器、開關(guān)等多個系統(tǒng)的參與，只要其中一個出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致倒車指示燈的不正常功能。線束中的每個回路都影響著整個系統(tǒng)的可靠性，因此可以說，減少回路的數(shù)量是能夠降低故障幾率的。那么如果在汽車的線束設(shè)計當(dāng)中減少回路，就可以使得電氣系統(tǒng)的可靠性得到加強(qiáng)，但與此同時我們應(yīng)充分的認(rèn)識到，要減少線束總成當(dāng)中的回路，并不能以犧牲安全、排放或舒適等為代價，而是要做到對系統(tǒng)的合理優(yōu)化，提高其可靠性。在系統(tǒng)當(dāng)中，可以利用減少連接點(diǎn)的方式提高系統(tǒng)的可靠性，但針對不同的情況，應(yīng)有不同的應(yīng)對措施，例如將信號接地線與電機(jī)接地線分開，確保信號讀取準(zhǔn)確等。

在汽車的各種系統(tǒng)當(dāng)中，不同的功能對于可靠性的要求也是不不同的，關(guān)系到車輛行車的安全以及基本功能的，往往需要非常高的可靠性，例如安全氣囊系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)等等，而附屬功能的系統(tǒng)，則對可靠性的要求較低，例如音響、空調(diào)等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，并不會對車輛的正常行駛造成嚴(yán)重的影響，因此，根據(jù)車輛的不同系統(tǒng)，也需有區(qū)別的去對可靠性進(jìn)行要求，這樣做的原因是為了有效的降低成本，最大的提升效益。

2　提高端子和連接器的可靠性的方法

除了電氣系統(tǒng)當(dāng)中的回路之外，端子和連接器的性能直接決定了線束的整體性能，同時，端子和連接器也是線束當(dāng)中非常重要的組成部分之一。由于工作環(huán)節(jié)惡劣，因此端子和連接器常常會在工作當(dāng)中出現(xiàn)故障，常見的有腐蝕、老化、接觸不良等問題。在電氣系統(tǒng)的故障當(dāng)中，由于端子和連接器產(chǎn)生的問題占到其中的百分之五十左右，因此其可靠性對于整車的可靠性起著決定性的作用。

而要提高端子以及連接器的可靠性，首先就要了解端子以及連接器的故障模式，做好預(yù)防工作。一般來講，端子和連接器通常有三種主要的故障模式，其分別是接觸不良，固定脫落以及絕緣不良。在這三種故障當(dāng)中，接觸不良可以利用動態(tài)接觸電阻等、電壓降、插拔力等指標(biāo)進(jìn)行檢測;而絕緣不良則可從絕緣體、絕緣電阻等指標(biāo)來進(jìn)行判斷;如若是固定脫落的問題，則可以對其耐力矩等指標(biāo)進(jìn)行檢測。

因此在選擇連接器時，可從以下幾個方面考慮，選擇適合且性能穩(wěn)定的接插件，從而提高線束設(shè)計的可靠性。

(1)根據(jù)導(dǎo)線數(shù)量及線徑選擇接插件的數(shù)量和類型，一方面為減少線束對接插件的數(shù)量，優(yōu)先選用復(fù)合型接插件，另一方面還應(yīng)保證接插件固定、裝配的方便性。

(2)我們知道，在一個連接器當(dāng)中，端子數(shù)量越多則越會降低電氣系統(tǒng)的整體可靠性，因此應(yīng)盡量選擇品質(zhì)和性能得到驗證的廠家的接插件。

(3)應(yīng)該充分的考慮到其工作條件如何。連接器的選用應(yīng)考慮到其工作環(huán)境下所允許的熱量以及連接器本身的最大工作電流。如發(fā)動機(jī)艙一定要選擇耐溫等級高的插接件，除此之外，還應(yīng)考慮設(shè)備的散熱條件，利用距離中心較遠(yuǎn)的觸件來連接電源，可以使得散熱的效果更為優(yōu)越。

(4)要防止腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生，因此在濕度大的環(huán)境下使用連接器時，應(yīng)盡可能從側(cè)面水平安裝，防止水流入接插件，且采用具有防水性能的接插件。

3　提高線束保護(hù)設(shè)計的可靠性的方法

在車輛的整體環(huán)境當(dāng)中，線束的工作可以說是最為惡劣的，它需要在具有腐蝕性的液體或者是氣體的各種存在，并常常需要經(jīng)受高溫、碰撞等情況，在這種工作環(huán)境之下，常常就會出現(xiàn)絕緣體磨損或者是導(dǎo)線腐蝕等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致短路，而如果想要讓線束能夠進(jìn)行良好的工作，也就需要做好相應(yīng)的保護(hù)設(shè)計。

從整車來講，線束應(yīng)具有防護(hù)措施，在線束布置時，須遠(yuǎn)離熱源并控制好長度與走向。每一段線束都應(yīng)做好固定，以免由于車輛的震動使得線束與周邊零件干涉，而對其穩(wěn)定性帶來不良的影響，尤其是在線束過車身孔處，應(yīng)采用過孔膠塞對其進(jìn)行保護(hù)，防止線束被割傷或者漏水漏灰等問題發(fā)生。

必對線束進(jìn)行外包扎設(shè)計，可起到耐磨、防割、防腐蝕等作用，從而要提高線束的可靠性。線束的包扎材料有多種類型，在環(huán)境比較惡劣且周圍零件較多的高溫區(qū)域，應(yīng)選擇耐溫等級高的波紋管包扎，如發(fā)動機(jī)艙的線束。駕駛艙內(nèi)的線束，環(huán)境相對較好，則可采用PVC膠帶或者絨布膠帶等進(jìn)行包扎?？傊?，應(yīng)根據(jù)具體環(huán)境采用不同的包扎材料對線束進(jìn)行包裹、保護(hù)。

4　結(jié)語

要提高車輛線束的可靠性，可以說是一項十分復(fù)雜的工作，而想要使得整車線束的可靠性得以提升，就需要從其設(shè)計、裝配、使用等多個方面對可靠性進(jìn)行嚴(yán)格的要求。設(shè)計是其第一個環(huán)節(jié)，也是對提高可靠性的第一個環(huán)節(jié)，因此，在設(shè)計過程中就應(yīng)對可靠性進(jìn)行嚴(yán)格要求，真正的提高線束的可靠性。

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