试制样车发舱管线路布置研究

姜 超

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



试制样车发舱管线路布置研究

姜 超

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

为优化汽车发动机舱管线路布置设计，提高整车设计水平，文章介绍了发动机舱管线路布置设计，进、排气及冷却等系统及管路和线束等零部件布置评审方法及注意事项，提出管路、线束隔热及防湿方法。参考人机工程，对发动机舱管线路零部件的维修及检查方便性提出设计要求，最后形成发动机舱布置评审基本方法。文章对发动机舱管线路布置评审方法进行总结，为汽车试制验证过程发动机舱管线路的总体布置，提供了详细的参考。

汽车设计；发舱管线路布置；评审方法

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.010

CLC NO.: U467.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988 (2016)06-28-02

前言

发动机舱管线路布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平。发舱管线路布置的前提是确定动力系统的位置，位置确认后开始布局周边系统零部件，在此需充分考虑关键零部件布置的主要原则。根据目前市场成熟车型的发舱布局结构，初步归纳如下几个方面的布置要素，关键零部件区域划分清晰，具备明显的分区特征，能够直接表达设计意图，通过对比多款车型发舱布局情况，初步确定如下主流布局方案：蓄电池组、空滤总成、电器盒等组件布置在发舱左侧区域，与动力总成间距满足运动间隙要求；膨胀水壶、洗涤液壶及相关管路靠近发舱右侧。不同的动力布置型式机舱布置有差别，文章仅以发动机前置和前轮驱动（FF）型式轿车为例，对汽车发动机舱布置设计评审进行讨论。

1、汽车发动机舱布置注意问题

发动机舱管线路布置时，需校核零部件动静态间隙，汽车运动中零件安全间隙和整车装配空间的要求，同时还需满足车辆碰撞安全性能及发动机冷却性能要求。

对管路及线束这类较软的零部件，需在机舱设计布置时，合理选择走向及固定位置和方式，同时需进行防护，避免磨损。保证整体管线路布局一目了然，固定合理，方便维修。

发动机护罩的合理设计，可有效地遮蔽管线等不需维修的零部件，更加体现机舱布置的整洁。因此，需在整车设计初期，结合机舱内动力总成及其他零部件的布置进行发动机罩的设计。

需定期维护的部件，如前大灯、空滤器及蓄电池等，需根据人机工程参数对操作空间进行校核，必要时通过调整动力总成的布置或零部件的设计来解决。

2、发动机舱管、线路布置方法

2.1发动机附件系统布置

2.1.1进气系统

气管相对较粗，外观结构可根据发舱整体情况进行结构设计，管路可设计为圆管形、椭圆形或其它与动力随性的结构，以达到满足整车性能要求的同时使发舱整体更加美观，其他管路布置位置偏低，根据周边件状态合理设计固定结构和增加固定点。

2.1.2排气系统

首先根据发动机排气噪声水平，选择排气消声器型式，根据空间合理布置排气消声器位置。根据发舱空间合理选择排气管折弯半径，以充分减少背压。排气管、催化器及消声器等连接位置应充分考虑维修空间。排气系统部件为主要热源，发舱布置时应注意考虑隔热处理方式。

2.1.3冷却系统

水箱布置要保证进风量及进风面积。水管折弯半径应尽量大，利于冷却液循环，副水壶的布置位于该系统的最高处。冷却管路之间的空间关系应保证在加注冷却液过程中，能排净全部系统内的空气，不存在滞留空气的死角。

2.1.4燃油系统

燃油管路的布置，在油箱布置后，优先考虑燃油滤清器总成、油水分离器、碳罐等部件的布置位置。油箱的安装部位通常是整车的后部或中部，管路部件尽量远离排气系统，如与排气系统过近，则须在相应部位加装隔热板。

2.1.4.1燃油管路布置温度区域要求

燃油管路及其连接附件与排气系统等高温的外露零部件通常分别布置在整车两侧，如必须在同侧，建议其间隙应不小于 200mm，如果受结构限制不能确保上述间隔的部位，应设置隔热板进行隔热，设置有效的隔热板后，与隔热板的间隔也应保证不小于35mm。

2.1.4.2固定管夹布置要求

燃油管路（除软管连接段）须用相应管夹在间隔约300~400mm的位置上进行固定，以防止由于振动与其它零件发生干涉或脱落造成的安全事故。

2.1.5管路设计的整体要求

对水管、油管、空调管、进排气管及选换挡拉丝、油门拉丝等易折弯零部件，在空间允许的情况下弯曲半径尽可能大，便于气、液体流动和提高拉丝传递效率。对于连接相对运动部分的零部件，要充分考虑运动量，预留安全运动距离，如制动软管、ESC线束及驻车拉丝等。

2.2线束布置

线束布置在整车保安防灾性能中起关键作用，同时发动机舱内热源较多，发动机舱内线束的走向和固定方式尤为重要。线束布置优化设计应参照以下几方面的内容。

2.2.1外观

1）机舱内在其他部件上设置醒目的吸引点，让线束不显眼，线束尽量不从吸引点上面通过，从而保证机舱布局规整；

2）排列方式：按棋盘方式排列，避免斜线布置，这样更显整齐；

3）同色标准：插接件、配线及防护具等色调一致；

4）线束应尽量在发动机舱的前后面和左右侧布置，如前部横梁、轮包上方及前围板等位置，防止与周围零部件干涉，起到使线束不显眼的作用；

5）尽量成束布置，在不能成束布置时，线束间的间隙应均等；

6）不使用固定的线束扎带，根据需要使用成型的线卡，使整体布局显得规整。

2.2.2防止与周围零部件干涉

（1）确保相对运动零部件间隙。发动机上部间隙确保在运动方向（摆动）35mm、上下方向25mm。

（2）确保相对不运动零部件的间隙。

（3）有相对运动和干涉的地方可能会造成线束短路，作为防止招回的措施，可故意用手拽动线束，确保之间的间隙。

（4）在气温下降时线束有硬化和弯曲的特点，可用手拽动线束确认装配差异。

2.2.3避热避水

1）线束走向应尽量避开热源，如：排气管系统部件、冷却水箱进水管及发动机缸体等。

2）线束插接件应布置在泥水不易飞溅到的地方，必要时可采用防水插接件。

3）线束的固定应长期有效，否则会导致火灾隐患。

3、发动机外围零部件布置的间隙要求

1）以常规设计经验，发动机周围零部件布置间隙应符合的原则：运动件之间的间隙不小于35mm；运动件同非运动件之间的间隙不小于20mm； 非运动件之间的间隙不小于10mm。

2）与排气系统等热源部件间隙的要求。排气管与一般零件间隙应大于 30mm； 排气管与油箱及油管之间间隙应大于60mm；三元催化附近，主要考虑与转向机、转向油管、燃油管、制动油管、传动轴防尘套、暖风水管及冷却水管等的间隙，一般要大于65mm，空间不满足时增加隔热罩进行防护。

4、结论

文章论述了在汽车设计中对发动机舱管线路布置设计方法，可快速有效地指导汽车发动机舱管线路布置优化设计，使整车发舱管线路设计水平在最短时间内得到较大提升，使发动机舱的布置更加美观和整洁。同时可有效避免在汽车后期使用中，因零部件间运动间隙不满足静动态间隙尺寸要求，而发生损坏及功能方面的故障。可有效提高车辆可靠性里程，使车辆整体质量得到提升。

[1] 周一鸣.车辆人机工程学[M] 北京.北京理工大学出版社.1999: 180-183.

[2] 何献忠.优化技术及其应用[J]北京理工大学出版社.2006-7-1.

The cabin layout of the prototype is produced has issued

Jiang Chao
（Anhui jianghuai Automobile Co.Ltd., Anhui Heifei 230601）

in order to optimize the car engine compartment pipework layout design, improve the design level of the vehicle. This paper introduces the engine compartment pipework layout design, intake, exhaust and cooling system and piping and wiring harness layout components evaluation method and matters needing attention, the piping and wiring insulation and anti wet method. Reference the theory of ergonomics, on engine compartment pipework components inspection maintenance and convenience of proposed design requirements. Finally, according to the design experience formed engine compartment layout review the basic method. This paper summarizes the method of the design of the engine room layout, and provides a reference for the general layout of the engine room in the process of automobile design.

automobile design; hair has cabin layout; evaluation method

姜超，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。

U467.1

B

1671-7988 （2016）06-28-02