汽车线束布置设计要求

田秀娟

摘要：汽车线束系统设计是一项非常复杂和重要的工程，要兼顾插接器的匹配选型、整车管线布置等多个方面。同时，还要充分考虑并满足整车性能要求，以及整车的使用工况、周边环境和用户驾驶习惯等多个因素，选择最优的线束布置设计方案。基于此，本文主要分析了汽车线束布置设计要求

关键词：汽车；电线束；轻量化；设计方法

引言

随着汽车自动化、智能化的快速发展，汽车线束的质量、体积也随之增大。为了确保整车电器设备能够在正常使用的条件下保持可靠的连接，将全车各电器设备使用不同规格、颜色、耐温等级的导线及护套、端子，通过合理的布线并充分考虑装配及维修的需要，将整车所需的导线连接整合，再通过定位件、保护管等部件按照合理的工艺捆扎到一起，就形成了线束。

1汽车线束概括及特点

车身线束也叫做地板线束，即主要布置在汽车地板上，也是贯穿汽车主体的一种线束。从产品角度看，车身线束的质量在整车线束中较大，长度最长，卡扣、扎带数量最多；从工艺制造上来看，因车身线束较长，工装模具也是较大的一种；从设计角度来看，由于其在内饰板、地毯等下方布置，大多数情况下是不可见的，无法直观判断损坏程度，因此需要特别注意其防护；从装配角度来看，车身线束在装配顺序上是比较靠前的位置，是在内饰一工位装配，其所需要的工时也是线束中较多的[1]。

2电线束产品分析

电线束由导线、护套、端子、熔断丝、继电器以及其他能够起到绝缘、保护、固定、密封等作用的零部件组成。与现代自动化生产工艺不同，汽车电线束产品是管理密集、劳动力密集、零部件密集为一身的特殊产品，能够实现自动化工艺的工序有限，对过程管控能力、品质保证能力及操作人员技能具有较高的要求。各个系别的整车已经形成体系，那么与之配套的零部件自然各成体系，线束产品亦不例外，车系不同，线束产品中使用的零部件亦不相同。构成线束产品实体的零部件种类大约在20类以上，如护套、端子、电线、定位件、雨塞、熔断丝盒、继电器、橡胶件、管材、胶带以及泡沫条等，其中按照使用部位不同，使用的零部件材质亦不相同。一般来说，整车线束产品在批量加工过程中的自动化覆盖率不超过50%，这便注定了其劳动力密集的产品特点。线束产品的加工工艺主要为下料、压接、焊接、绝缘、分装和组装，其中分装工序和组装工序的自动化覆盖率均不超过10%，在劳动力紧缺的今天，这无疑成为线束行业发展的瓶颈[2]。

3汽车线束布置设计要求

3.1管线布置设计

汽车线束系统的管线布置设计，除了要兼顾美观、防振、电磁兼容以及维修方便等需求，还要满足整车的防水和防泥性能要求。整车线束的布置，应尽量远离车体上容易积水积泥的部位，避让水流路线。汽车线束系统的管线布置设计，要优先考虑如下几点。第一，线束接点或者接插接器应尽量布置在干区或低湿区。第二，布置在高湿区的线束或者接插接器，须做好防水处理，如增加防水橡胶件或者护板等。第三，线束主干若穿过车身钣金孔由湿区到干区，须采用挡水橡胶件或防水泥保护处理。第四，车身线束的分支或主干应避开水流直冲区域，必要时增设滴水环，避免水流倒灌进入插接器或者驾驶舱内。

3.2线径设计优化

合理地选择导线的种类、设计导线的线径及与熔断丝的匹配关系，直接影响到整车的安全性、可靠性、经济性。根据负载的大小，合理地选择导线的线径，既能保证电线束的品质，又能降低成本和自身的质量、节省空间。导线线径的设计选型方法，这里不再赘述，可参见汽车电器《汽车电线束与熔断器的匹配设计》作为设计参考。不同线径的导线质量不同，故能否做到优化导线线径的设计，会对线束整体质量产生较大影响。经测算，仅在某一项目中，通过优化导线线径，不同车型降成本额度为39.89~62.85元，降重约1kg，取得了很好的降本减重效果。需要注意的是，优化线径时不仅仅需要考虑导线的承载能力及与熔断丝的匹配性，还需要关注实际工况下，线束所处的环境温度、机械强度、振动耐磨等因素[3]。

3.3插接件及端子轻量化选型

连接器由压接导线的金属端子和使端子相互绝缘的塑料插接件所组成，是线束的重要组成部分，占整车线束质量的15%左右。端子和插接件轻量化、小型化的开发，也是线束轻量化应用的重要方向。根据对国内3家自主品牌同一级别车型上连接器应用情况的调查结果，配合端子片宽2.8型号以下的插接件占整体的70%以上，占据主导地位。连接器端子的小型化趋势为小电流0.64系列，中电流1.5系列，大电流2.8系列为主导。典型应用例子有住友的EE系列及TE的MQS、Nano MQS系列，这类端子被广泛应用在信号回路上，降低了插接件的规格尺寸。

3.4车身前地板区域

线束主要是利用卡扣进行固定的，这就需要车身钣金配合线束进行开孔或植焊螺柱等操作。线束在前地板是在门槛上或门槛附近布置，因NVH及防水等要求，用开孔扎带的情况下，要使用防水卡扣。这种线束固定方式优点是成本低，但是可装配性差；线束用螺柱卡的话，成本高，但是可装配性好。设计时，需要注意与周边环境在前地板区域时，线束在地毯下面布置，由于地毯下方有发泡等材料，需要地毯避让线束，建议地毯避让区域的直径为线束直径的1.5~2.0倍，这样就不会造成地毯装配困难

[4]。

3.5后地板区域

后地板上布置线束会经过后轮罩等钣金厚度较小的地方，这时候无法焊螺柱或开孔，建议和钣金沟通，让其增加支架或者在其他零部件的支架上开孔。后地板区域有行李厢灯等用电器，需要注意安装预留长度。在后地板区域，车身线束经常会过孔与后保线束连接等，此时需要注意线束的密封性，防止水顺着线束流进舱内，同时需要注意线束和饰板的间隙，防止被饰板安装点磨损[5]。

3.6搭铁点防护

汽车线束系统水管理中，搭铁点防护是非常重要的一部分。线束回路导线通过压接端子的形式，与金属外壳体直接连接，这样的连接点就被称为搭铁点。线束的搭铁回路线一般选择黑色，搭铁点是通过螺栓紧固方式连接在车身钣金或者金属壳体上。汽车线束系统搭铁点安装位置的选择，应避免强飞溅和积水区域。搭铁点本身要进行热缩保护，不能直接裸露在积水湿区。如果线束搭铁点保护不当或直接暴露在空气中，会造成线束接点处铜丝发黑或者接点进水，影响电导通，甚至造成接触不良故障。根据整车的行驶工况，汽车搭铁点安装位置分为干区和湿区。涉水线以下部位为湿区，湿区经常会受到水滴飞溅、道路积水等影响，涉水线以上部分为干区，受水滴影响的风险较小。因此，搭铁点安装位置的选择原则，离地面的高度要大于涉水深度。位于干区的搭铁点只需要采用PVC胶带包缠，就能满足干区的使用性能要求；位于湿区的搭铁点则要增加灌胶热缩管或丁基胶进行热缩保护，才能达到湿区的密封防水的效果。

结束语

汽车线束是整车电器系统的一个零部件，用来连接车辆电器设备、传感器等电器部件，一方面起到与其他线束的互联互锁保证电流畅通；另一方面要保证二者连接后的防水、防尘要求。为保证终端用户的使用空间，同时又受限于汽车内部空间，这对车身线束的布置提出了更高的要求，就此浅谈一下车身线束布置要点。

参考文献

[1]刘锦文.浅析汽车线束设计对汽车安全性的影响[J].魅力中国,2019(1):387-388.

[2]张艳,崔振亚,徐顺,等.浅析汽车线束设计对汽车安全性的影响[J].汽车实用技术,2017(17):77-79.

[3]张涛.汽车线束设计对汽车安全性的影响[J].数字化用户,2019,25(4):114.

[4]刘振超,谷孝卫,周锋,等.浅析汽车线束布置设计及原则[J].汽车电器,2016(2):30-31.

[5]王超颖.浅谈汽车线束设计及搭铁分析[J].山西电子技术,2016(2):34-35.