汽車線束布局及可靠性分析

劉雯，趙小洋，康思宇，何科偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

前言

汽車電子系統是汽車的重要組成部分，線束是汽車電器的主體部分，是電力和信號的傳輸通道。電子系統是由包裹成束的電線，連接件，固定板和膠帶的組成。隨著汽車技術的不斷發展，人們對車輛的耗油性能，排放性能，安全性以及舒適性的要求越來越高，而這些所有功能都依賴于汽車電子技術的應用。在汽車線束的設計中，最根本的要求就是：安全可靠，拆卸方便，節約材料，節省空間和布局美觀。隨著大量電器設備的應用以及車內空間的局限性，車內布線的空間越來越小，布線難度越來越大。在提高汽車性能的同時也造成了車內線束布置復雜，車輛可靠性降低等問題。因此線束的設計以及合理布局也成為整車電器設計的重要內容。本文以某重型汽車為例，主要介紹汽車線束走向、空間布置以及插接器的選擇。

1 整車線束走向及布置

在線束的固定上，應盡可能貼合車身，這一點不同的國家方式各異。日本汽車多數將線束固定卡板捆扎在線束上，裝配時卡在汽車板金件的圓孔里，此方法對線束的尺寸要求較高。德國汽車普遍用扎帶進行捆扎固定，車身前及側圍板，縱梁、側圍內板等處焊有不同形式的螺釘，裝配時用各類扎帶，線夾將線束捆扎。這種裝配方法較為靈活，容易調整。美國汽車則采取兩種方法的結合。新型重載汽車的線束根據具體情況使用專用的卡箍、扎帶和支架等，用以支撐和保護線束，保證線束走向合理，定位牢固，具體布線要求一般符合以下幾個方面：

（1）線束應沿著車身的邊，槽，梁等部位走線，以避免線束承受壓力。

（2）為了降低線束長度，盡量選擇H型布線。

（3）在線束過銳邊或過孔處應注意保護。

（4）布線時盡量避開或遠離熱源。

（5）確保與運動件之間留有安全距離。

（6）車身外部插接件應注意防塵防水。

（7）線束布置不應出現大于300mm隔空布線。

（8）插接件盡量避免垂直布置，以防塵防水。

（9）線束布置應避開燃油管路。

以某重型卡車產品為例，駕駛室線束因駕駛室類型不同，有一定的差異，但是總體布置方式基本相同。駕駛室外圍的線束有左、右頂棚線束；左、右車門線束；左、右前部線束以及天線饋線等線束。駕駛室內部主要有駕駛室線束總成（儀表臺線束）以及駕駛室附加線束（地板線束等）。駕駛室布置線束時，應選擇兩個固定點不大于300mm，且在拐角處增加固定點；在插接件的 120mm處增加固定點，以減少插接件內端子承受震動和線束重量，并在主線束的分支處增加固定點；在部分位置為了保證線束的方向性，應使用帶定位的卡扣；在部分位置為了保持線束與周邊的間隙，應使用硬管或夾板，以保證線束不變形；線束外露與車身產生摩擦的部分用波紋管進行保護，距離排氣管較近的部位采用150的閉口波紋管。

2 插接器的選擇

插接器是線束的核心部件，插接器的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車電器穩定性，安全性起著決定性作用。

插接器的作用：一是各端子間的絕緣；二是利用限位自鎖和退鎖對端子定位，保證其可靠連接，降低接觸電阻，防止對接時產生軸向運動；三是保證與各電氣部件護套良好對接。

插接器的選取原則：插接器選取要保證與電器件之間的良好接觸，使接觸電阻降為最低，為提高可靠性，優先選取雙彈簧式壓緊結構的插接件；根據導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件；發動機艙內對接的護套，由于溫度、濕度偏大且存在很多腐蝕性氣體與液體，因此一定要選擇防水性護套；基于汽車外觀整體的協調性，發動機艙內優先選取黑色或深色護套；同一條線束中若用同一種護套，其顏色一定要有區別；為減少線束對接護套的種類和數量，優先選取混合型件，使裝配固定方便；對于要求性能較高的安全氣囊，ABS、ECU等用的端子插接件，優先選取鍍金件以保證安全可靠性。

為保證裝配，維修的可靠性，同一分支處的線束中同一型號的絕緣護套不能重復使用，但如今線束總成的回路越來越多，在線束主干線上同一處開始分支的成組線束越來越多，單從型號上來保證可靠性已滿足不了需求。因此在設計選用插接器時，要廣泛應用防錯技術，不僅要考慮型號，還要考慮顏色，考慮定位槽位置，考慮公端還是母端，導線顏色等。通過這些插接器的選取，可以有效降低裝配時出現錯插的可能性。在設計過程中，如果多應用一些防錯技術并考慮一些可靠性，不僅能提高設計可靠性，而且對提高整車電器的可靠性會十分明顯。

圖1 不同規格的插接器

圖2 車輛線束插接器實物圖

3 全車型線束包扎和防護措施

汽車線束外包扎應起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防干擾，降低噪音，美化外觀的作用。一般根據工作環境和空間大小進行線束捆扎。對于工作環境惡劣的線束，用高阻燃、防水、機械強度高的波紋管包扎。對于環境相對較差的線束大部分枝干也可用阻燃性較好的波紋管進行包扎，部分分支用PVC管包扎。對于儀表臺來說，環境相對較好，可用膠帶全纏或花纏。門線和頂棚線工作空間較小，可用膠帶全纏，部分分支可用工業塑料布包扎，較細的頂棚線可用海綿膠帶粘在車身上。底盤線因與車體接觸部位較多，因此用波紋管包扎防止線束磨損。

車輛在運行過程中不可避免會造成線束與周邊物體的磨損，因此汽車要做好線束防護措施是很有必要的。車門線束在與車身連接處要預留夠足夠的長度，

而且還要防止關閉車門后線束的過多積聚；車身內部布置一些車內附加線束，應充分考慮線束是否會與車內其它部件產生摩擦（如車內加強鈑金以及焊接螺栓等）；部分線束與車身產生相對運動，發出聲音的部位，應增加海綿或固定，以免產生噪音。

4 結論

合理布置整車線束，可以說是非常復雜的，需要從設計，裝配，使用等多個方面對線束進行嚴格的要求。設計是第一環節，也是提高線束最重要的一個環節。因此在設計過程中就應對線束進行嚴格要求，保證在裝配環節達到可靠無誤。