浅谈汽车三维布线设计要点

1、基于CATIA软件的三维线束设计介绍

CATIA（Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application）是上世纪70年代，由法国Dassault宇航公司开始开发，并应用于航空工业。随着电气功能日趋复杂得应用于汽车上，连接电气设备的汽车线束越来越多，而线束走向，固定及线束绑扎的美观性在很大程度上制约了整车的布置规范。引入三维线束设计是解决线束布置瓶颈，降低成本的必由之路。目前，CATIA被广泛应用于汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造等七大领域。

2、三维线束设计要点

汽车线束主要实现汽车上电源和各用电器件的连接，负责整车各电器零件间的电源及电信号的传递工作，随着人们对汽车的舒适性，经济性，安全性要求的不断提高，汽车上的电子产品种类也不断增加，汽车线束设计也趋于复杂，本文主要介绍三维线束中的设计细节。

2.1线束布置时需要注意的细节

汽车线束三维布置走向设计是一项综合复杂的工作，要做好设计工作要做好下面几点：

1）线束在车上的布置尽量远离热源，排气管附近温度较高，确保使后保线束分支与排气管的间距在50mm以上。发动机上各处温度不相同，其線束在发动机上作布置时，应尽可能的避免像排气管那样的高温区域，合理布置，其导线基本耐温可选105℃。外覆盖件材料其耐温也相应在125℃，在特别高温区域的导线则耐温可选125℃，外覆盖件材料其耐温也相应在125℃。线束在发动机上作布置时，不要让线束与缸体直接接触，应让线束悬浮于发动机上加以固定。

2）为了降低线路电压降，线束走向应该尽可能缩短，且只要满足机械强度可使用更细的导线，以降低线束重量，从而降低车身重量，进而降低整体成本，降低油耗，节能环保。因此进行三维布线的时候就要考虑如何计量缩短电线回路。

3）考虑线束过孔的密封和保护，线束过孔时，如果不加以保护，会增大线束与结构的摩擦，加速线束磨损速度，严重时可能造成短路，因此，进行三维线束设计时要对过孔部分的线束增加保护。

4）考虑现场装配及维修保养问题，譬如：1.同一部件的接插件应该采用不同颜色，大小，型号等方法防止装配时接错；2.接插件末端应该预留一定长度便于插拔；此松弛度要在线束的3D数模上显现出来，尽量使3D状态与实际状态更接近。3.接插件安置在触手可及的地方以便维修保养。

5）在线束装配所要求的最大公差内，相对运动件附近布置的线束，距离运动件之间要有足够的空隙，例如前排座椅运动过程中需考虑线束是否会与环境产生干涉。确保进行三维布线时相对运动部件的运动轨迹范围内都不会出现干涉现象。

6）防电磁干扰，除了双绞线，屏蔽线等防电磁干扰的方法，线路走向对此也影响较大，如果将大电流导线与其他信号线不加以区别一并放在同一束线中，可能会对信号线产生不良的影响。因此，在对导线的布置设计时，一定要注意大电流的导线与普通线束之间的设置距离，这一点在航空领域也是广泛应用。

2.2搭铁

一般乘用车采用的是12V直流电，线路采用单线制，即蓄电池正极直接与用电设备连接，蓄电池负极直接搭在车身金属架上，且用电设备的负极线也直接搭在车身金属架上，这种方式就称为搭铁。绝大多数汽车都是采用的负极搭铁形式，这种形式具有很多优点，例如：联接牢固；负极可采用就近搭铁，减少线束；减少对电子元件的干扰。因此，汽车线束设计要注意搭铁分配。分配原则需注意几点：1）各控制器防止相互干扰，应该单独搭铁。2）为保证信号正常传输，传感器应该就近搭铁。3）为保证系统安全运行，一些重要电器件应该采用复式搭铁，如安全气囊。复式搭铁可以防止由于某一处搭铁失效导致系统不工作。复式搭铁可以增加安全性。4）蓄电池，发动机搭铁应该考虑全面，慎重思考。

因此，搭铁作为汽车线束中的重要部分，在进行三维线束设计时需要清晰表达各搭铁点位置。

3、结束语

利用CATIA进行汽车三维线束设计可以缩减线束长度误差，提高线束的设计精度。通过三维线束规范线束绑扎，可使车身和底盘的布线更加准确和直观。既方便了车间施工，又提高了设计效率。

（作者单位：标致雪铁龙（上海）汽车贸易有限公司上海分公司）

作者简介

郑淇尹.（1986）女.江西省宜春市.标致雪铁龙（中国）汽车贸易有限公司上海分公司.硕士研究生.主要负责线束三维设计.