汽车线束布置的研究

刘胜东

摘 要：本文针对于汽车电路中的主体部分汽车线束，分析总结了汽车线束布置原则及注意事项，提出了汽车电路中的线束布置方法。

关键词：汽车；线束；布置

引言

为了保障汽车电气系统的稳定高效运转，就必须对汽车线束进行合理规划和布置，保证汽车线束系统的可靠性和稳定性。对于汽车而言，由于其主要依靠电能驱动，电气系统的运用显得更为重要，对电路设计的安全可靠性提出了更为严格的要求，线束布置特别是高压线束的设计将直接影响汽车的使用，需要硬气足够的重视和关注。

一、汽车线束概述

在现代社会汽车已经普遍出现在人们日常生活中的大街小巷当中，已经成为人们使用最为常见和最为广泛的交通工具了，而且随着当今科学技术的高速发展，常规的汽车已经很难满足人们的日常生活功能的需求了，现代的汽车越来越向着高速化、智能化的方向发展，各种传感器和和智能化的电子控制技术的使用越来越多，越来越成为大趋势，这也就决定了以后汽车线束线缆的使用越来越多，线束线缆的系统构成越来越复杂越来越庞大，汽车线束系统尤其更为复杂繁多。汽车的ECU控制着汽车各种动作指令的执行，传感器负责采集各种数据信息，执行机构接收到单片机传来的动作指令以后执行相应的动作，但是无论是汽车ECU还是各种传感器或者是各种执行机构，它们之间所有信号的传输都是依靠汽车中的线束线缆实现的，汽车线束线缆构成了一个庞大的汽车电信号传输网络，汽车线束的连接正确与否直接影响着汽车的安全和性能。因为一般常用汽车的用电电压比较低，所以汽车上采用的一般都是低压电线，这就决定了汽车电线与一般常用的家用电线在制作的材质上有所不同，汽车电线与家用电线在内芯上都选用的是铜，但是汽车电线较细而且是多股，所以相比于家用电线来说更为柔软而且韧性也比较好，正是如此才使得汽车线束在连接汽车上的各种电子元件时更为容易和方便。汽车线束一般在设计时并不是直接连接到各种电子元器件上的，而是通过接插件与汽车上的各种传感器和各种元器件相连，这就使得汽车在检修时更为方便和快键，避免了线束在出现问题的情况下进行检修时导致电子元件发生损坏。由于汽车线束主要用来传输各种电信号，所以一定要保证接线端子之间的正确连接，而且要尽可能的采用各种方法减少自身和各类用电设备的电磁干扰。

二、汽车线束布置原则及注意事项

2.1易于装配原则

汽车线束的整体设计和固定方式要坚持易于装配的原则，保证安装简易、可操作。一方面充分考虑车辆各个区域的功能特点，科学设计线束布置，优化线束的布置流程，简化工序，避免不同线束间的重叠和交叉，提升整体布局的合理性，在对汽车进行线束装配时，装备人员需要提前对汽车内部构造进行探析。另一方面要合理设计线束的固定方式，线路固定方式直接影响整个车辆整体线路功能，每一辆汽车结构都不相同，装配人员只有寻找最适合电路固定的卡槽才能实现对整个线路的科学固定，针对不同位置和不同情况的线束采用相应的固定结构，保证不仅固定操作简便，而且固定效果和质量达到相关技术要求。在线束固定时注重采用最为简洁有效的固定方式节省固定成本，提高装配速度。

2.2易于维护原则

易于维护原则是指在汽车线束的布置过程中要充分考虑后期维修管理的便利性，保证一旦线束出现故障，能够在最短的时间内修好，同时有效的避免维修对其它部件造成的影响。由于驾驶不当或者是线路自动老化原因，汽车的电气系统故障率较高，特别是对于汽车而言，电气系统故障多发，故障发生后便捷的维护能够节约大量的维修时间和人力财力。如果故障发生位置位于汽车较为隐蔽的内部装置之内，对内部装置进行拆卸就需要耗费大量人力物力，专门汽车维修点较少，比较常见的是汽车维修站，由于汽车从工作原理就和汽车不同，很多网点无法及时专业的对汽车故障进行排除。有些私人汽车维修网点并不具备能够拆卸隐蔽设备的能力，盲目对汽车进行维修，非常容易造成汽车内部零件损坏，在增大维修成本同时还耽误车主宝贵的时间。在线束装配前就应该通过合理的规划来提高拆卸的便利性，将可拆卸的部位安装在易操作的位置。

三、整车线束装配

3.1主干线束粗硬，不易弯折

整车功能较多，主干线束包含大部分回路，线束较粗、较硬，装配时弯折难度较大。所以在需要弯折处，前后固定卡钉距离不易过小，弯折角度不易过大，这样装配过程会比较轻松。且安装完成后，前后固定卡钉不受力，没有脱落风险，线束没有过大的弯折应力，不影响耐久。

3.2装配空间受限

线束卡钉固定处或者接插件连接处，经常会手部空间不充足，所以布置线束时，可将固定卡钉设定为偏置卡钉，使线束远离，给安装卡钉留出空间；接插件临近的分支点或者固定点到接插件固定位置可以稍远一点，给接插件及后部线束留出足够的活动余量，使操作过程中线束不弯折受力，减少操作困难，而且可避免装配完成后接插件根部线束持续受力加速老化，影响耐久。

3.3接插件方向与对接件方向不一致

接插件连接过程中经常出现方向与对接件方向不对应，需要扭转线束调整接插件方向，但是线束较粗较硬时，扭转困难，影响装配。应该根据三维数模确定接插件与就近固定卡钉或者主干分支点的相对方向，在线束工装板上增加固定方向的工装来确保其与对接件的方向一致，方便操作人员安装，也避免了接插件根部线束扭曲受力。

3.4线束遮挡其他零件安装路径

线束为柔性材料零件，两个固定点之间为非固定区域，易受外力影响方向不固定，经常会遮挡住其他零件安装路径，导致其余零件无法安装，或者强行安装挤断线束。规避此类问题发生：（1）限制两个固定点之间线束长度和工差；（2）线束固定孔设定为腰型孔，限制卡钉转动，减少线束的活动范围；（3）使用偏置卡钉，改变线束路径。

四、汽车高压线束布置

4.1高压线束设计方案

高压线束能够为汽车提供高压强电，其在线束设计中有着极其重要的意义。设计过程中应当遵循以下原则。第一，對于线束的走向和路径设计。高压线束设计应当采用双轨制，此时运行系统能够产生的高压电已经超过人体的承受范围，车身不能被当做整车搭铁点。第二，对于连接器的选型。连接器主要连接高压电流，并且要负责高压回路运行中的人机安全，因此设计人员应当选择耐高压、防水效果好、屏蔽层连接紧密的高压连接器。第三，对于屏蔽设计。设计人员应当选用屏蔽性能较好的高压线，并且要将屏蔽网直接包裹在高压线的内部，在安装连接器时则需要保证屏蔽层的完全连接。此外，设计人员可以从以下方面着手高压线束的设计工作：负载线路的额定值，电线导体的实际温度，线束结束工作后周边空气的温度，导线通电时给通电率带来的影响，成捆线束电流的折减系数。

4.2高低压线束布置方案

这一布置方案主要涉及以下几个环节。发动机舱，其线束布置方案属于全车型，是设计工作的难点和重点，集中了驱动电机、PDU等设备的连接线束；驾驶室，此环节的设计针对传统车辆的布置结构而言；行李舱，涉及到高压线、电池控制系统、车载系统等结构的线束单元。

五、结束语

在汽车的线束布置时应当充分结合其高压线束的工作特点，选好包括线缆、插接件和防护结构在内的所有组件，注意高压线束安装过程中的细节，做好科学布局，合理装配，保证线束布置的安全性和稳定性，为汽车的安全稳定运行提供强力支持。

参考文献：

[1]胡凌，马驰宇，张弛.汽车线束布置的可靠性设计[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017（11）：117.

[2]邓鹏. 汽车线束设计及测试系统的研究[D].哈尔滨工业大学，2009.