汽車線束系統設計及其可靠性探討

黃傳文

摘要：交通工具的發展對人們日常出行方式有了很大的改善，從最初的步行到現在的飛機出行都是科技的進步。汽車作為當前人們主要的出行交通工具，提高汽車質量，提高汽車的美觀性以及性能具有重大意義。汽車線束系統設計工程復雜，其主要主要是提高汽車的美觀性，節約生產材料，降低造價。在對汽車線束系統的設計原則進行確定之后，然后再進一步的詳細分析每一步流程，最終提出汽車線束系統設計的可靠性策略。本文主要是對汽車線束系統設計進行分析，最后提高幾點提高其可靠性的方法，希望對汽車的實際生產過程中提供可靠性思路。

關鍵詞：汽車線束；系統設計；可靠性

引言

隨著生產力的不斷提升，人民的生活水平有了較大的提高，生活方式也發生了較大的變化，在衣食住行方面，相對改革開放之前有著翻天覆地的變化?，F在大部分家庭都會擁有一輛小汽車，汽車作為一種便利、舒適的交通工具，普及程度越來越高。為了保證出行的安全性，汽車上搭載的智能設備越來越完善，汽車上所利用的電子技術越來越多，線束系統是使用最為廣泛的系統，提高線束系統設計的可靠性可以大大提高汽車出行的舒適性和安全性。

一、汽車線束系統設計

汽車線束系統設計流程較為復雜，因而需要對設計過程中的每項步驟都需要進行嚴格控制。線束系統設計是基于所設計的汽車塑料件的布局，從而實現整車布線。具體細節可分為線材選擇，顏色選擇，端子選擇，護套選擇等，科學合理的選擇這部分材料可以有效保證線束系統的合理性，從而最終達到節省材料、便于維修、布局結構精簡，美觀的目的。

1.1汽車線束設計原則

在進行汽車電路設計時，設計人員需要遵循相關的設計原則，保證設計的科學合理性。例如：選擇導線除了要在控制其質量外，還需要選擇辨識度較高的導線，便于區分連接不同區域的導線，避免出現辨識錯誤。同時，對導線橫截面積的選擇必須要合適，導線的連接需要遵循最短路徑原則進行連接，最終將導線安裝在接插件兩邊。

1.2汽車線束設計的流程

汽車線束的整體流程是：汽車線束系統的第一步是明確汽車的整體電氣性能，然后再根據性能繪制相關的電氣原理圖，相關人員在擁有電氣原理圖之后，可以以此為基礎，再進一步對汽車線束系統進行主要設計。在汽車線束系統設計過程中導線的選擇、端子的選擇、連接件的選取等方面十分重要。這些方面選擇是否合理決定著線束系統設計是否可靠，在線束系統設計基本完成之后，需要對其進行全方面的測試，再根據測試結果查漏補缺。在測試結果中如果能夠滿足相關規定標準，則可以考慮對設計方案進行進一步完善，提高線束系統的可靠性。如果達不到相關標準，則需要重新開始對汽車線束進行設計，再進行可靠性的測試和檢測。

1.3熔斷器與車用導線選擇

在汽車設計過程中，熔斷器和車用導線決定著汽車的安全性能，因此對于熔斷器和車用導線的選擇是汽車設計過程中主要工作之一。在某種意義上，熔斷器可以被視為電流保護裝置，其工作原理和保險絲類似，當汽車的負載過高，內部電流過大，則會導致熔斷器融化，從而達到保護電路的作用。目前，隨著汽車車載功能的增加，XLPE耐熱低壓線和交聯乙烯基低壓線被廣泛使用。

二、存在的問題和設計思路

2.1汽車線束檢測系統存在的問題

汽車線束系統的可靠性可以有效提高汽車的安全性，能夠保證汽車能夠在惡劣環境下還能繼續安全行駛，但就目前的線束系統設計情況來看，還存在一些問題需要解決，存在幾個如下的主要問題，一是開路問題，開路即導線斷開，整個系統都處于無電流的狀態。二是錯位問題，錯位是線束系統內部導線之間的錯誤連接方式。三是短路問題，線束系統短路即導線之間短路或者是絕緣體的絕緣層破損且相互接觸而導致系統短路。針對這三個方面的故障問題，建立與之相對應的故障模型。（1）內部短路型，發生該類型問題時，出現問題的導線大部分都是成對存在。（2）內部錯位型，這種類型問題的導線也是成對存在。（3）內部開路型，這種問題出現時，內部導線在接收到高電平信號輸入時，導線葉端不會發生響應。（4）無故障類型，導線葉端與根端輸入完全相同。

2.2系統的總體設計思路

開發汽車線束檢測系統的基本要求是滿足國內汽車生產制造商對檢測系統的要求，包括：（1）加快檢測速度，開發的設備可以大大縮短檢測時間，從而降低工人的勞動強度，并可實現自檢，收緊等功能，提高系統的自動化程度；（2）開發的設備能夠準確檢測出三種故障，并能在三種故障同時發生時準確分析故障；（3）實時監控整個操作系統，準確，全面地記錄線束產生的基本信息，如型號，批號等，可以存檔和備份相關信息；（4）可以在最短的時間內獲得測試報告，并根據獲得的測試結果準確分析故障。形成相應的報告，為運營商提供最詳細的故障排除依據；（5）設計的產品可以同時檢測多個故障，可以匹配不同車型的測試插口。

2.3汽車線束檢測系統的功能需求

對汽車線束系統的功能進行全方位測試，保證其系統基本符合國內廠商對汽車線束系統的要求。汽車線束系統的主要功能需要有如下幾點：一是可以精準地檢測出汽車常見故障，如接觸不良，開路，短路和線路誤連接，同時分析多個故障；二是對于檢測速度的要求，要保證在檢測功能的精準性上進一步提高檢測速度，有效縮減檢測時間。在縮短檢測時間的同時還能夠有效減少工作人員的工作量，基本實現自動夾緊，自動連接的基本功能，提高系統的自動化程度。三是對汽車配件的匹配，汽車配件樣式繁多，線束檢測系統需要能夠對多個插件進行檢測。四是保證能夠實時獲得線束檢測系統的實時檢測結果，生成對應的檢測報告，在報告中能夠對所檢測到的故障進行預處理提示，為操作人員提供科學合理的意見。五是確實主機能夠實時監控整個線束系統，從而很便利的獲得各方面的相關信息，同時對這些信息進行處理備份，便于日后查看。

三、汽車線束系統可靠性分析

3.1 回路設計的可靠性分析

汽車的電氣系統由許多電路組成。在汽車電氣系統的正常運行中，不同電器之間的電路并聯連接，如果要檢查電線的可靠性，必須要將原本并聯的電路改為串聯電路，當所有線束電路正常時，整個電氣系統可以正常運行，這說明回路設計正常，因此通常使用這種方法來檢查回路設計中的問題。

3.2 端子和連接器的可靠性分析

端子和連接器作為汽車線束系統中主要的組成部分，是保證線束系統可靠的主要器件。在以往線束系統發生問題的案例中，有很大一部分的原因是由于端子和連接器的原因，例如：端子接口老化，連接器長時間不更換導致出現松動、脫落的現象，在汽車的實際運轉過程中，對其影響十分大，導致出現行駛安全問題。汽車線束系統的可靠性可能會因為這兩個小器件的質量問題而崩潰，最終導致線束系統的可靠性大大下降。因此需要想辦法提高端子和連接器的穩定性，保證汽車線束系統的可靠性。一般提高穩定性的操作有：選擇合適的街頭或者插件、保證端子和連接器的工作環境在額定電流左右，不能超過最大電流，其次環境溫度、環境周圍具有腐蝕性的物質也需要加以注意。

四、結語

汽車線束系統設計是一項十分復雜的工作，其可靠性決定著汽車的安全性和質量型，在實際設計過程中必須對線束系統設計的全方位工作進行嚴格控制。例如在線束設計、裝配、制作、測試等環節，都需要進行嚴格的控制，從而大大提高汽車線束系統的可靠性。

參考文獻：

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