汽车线束布置的研究

胡凯,李臻,李延静

(上汽通用东岳汽车有限公司，山东烟台 264006)

汽车线束布置的研究

胡凯,李臻,李延静

(上汽通用东岳汽车有限公司，山东烟台 264006)

线束装配和环境匹配是线束前期布置设计的重要影响因素。结合实际案例，通过分析线束装配和环境匹配的常见问题与对应解决措施，对线束前期布置需要避免的问题进行总结，为后续整车线束开发提供参考。

线束装配；环境匹配；线束布置

0 引言

在汽车电子技术中，汽车线束扮演了极其重要的角色，要是没有它就没有汽车电路，更没有汽车网络。伴随着科技的不断进步与发展，人们对于汽车的要求也在不断变化，空间、安全、舒适、油耗已经是最为普遍的购车要求，车联网络与智能成为更高科技的需求，汽车线束变得越来越复杂，因此线束布局及其保护也越来越重要。而影响线束布置的两个重要因素就是线束装配和环境匹配。

1 整车线束装配

整车线束装配在汽车装配过程是比较重要的环节，从产线开始到结束，都会有线束安装的过程，所以线束细节方面的设计布置不仅要有利于操作人员安装与固定，而且要确保装配后线束不扭曲、不受力，从而保证耐久质量[1]。常见有如下几个问题：

1.1 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，如图1所示。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。

图1 主干线束弯折难度较大

1.2 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，如图2、图3所示，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。

图2 线束卡钉安装手部空间不足

图3 线束接插件安装手部空间不足

1.3 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。

1.4 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，如图4所示。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。

图4 线束遮挡饰板安装孔

2 整车线束环境匹配

线束的环境匹配是要确保线束在装配完成后，整车动、静态条件下，没有磨损、干涉、异响、热损坏等问题出现，且不影响内外饰零件的间隙配合。

2.1 线束干涉

在线束设计开发过程中，要求避免与其他零件干涉，间隙至少25 mm，但是由于线束的柔性化特征，且受整车布置空间的影响，仍然会存在干涉的情况，所以线束干涉是线束布置中最常见的问题，并且干涉又会衍生出异响等。

一般干涉的评估原则就是线束保护可靠，不磨损干涉零件。线束保护一般的方法就是增加覆盖物，常用的可起到保护作用的覆盖物有耐磨胶带、PUR管、编织套管、波纹管，耐磨程度依次升高。

干涉一般分为如下几种情况：(1)线束有耐磨保护，干涉零件耐磨不锋利(例如无毛刺的钣金棱边)，两者基本无相对运动，干涉可接受；(2)线束有耐磨保护，干涉零件涉及安全或者本身不耐磨(例如燃油管、制动管、冷却水管、空调管等)，干涉不可接受；(3)线束有耐磨保护，干涉零件耐磨且较为锋利(例如CCB棱边、支架棱边、变速箱发动机缸体边沿等)，一般不可接受，或者通过耐久测试观察线束包覆物的磨损情况进行评估；(4)线束无耐磨包覆物，除非干涉接触面为友好接触面(例如光滑的塑料、钣金平面等)，其余都不可接受。

线束因为干涉导致异响，一般都出现在四门内，原因如下：(1)玻璃升降开关等零件会安装在门饰板上，但是连接开关的线束是固定在门钣金上，所以会出现钣金到开关段线束无固定，且为了方便连接开关线束，分支一般会比较长，安装完饰板后线束自由度太大，开关门过程中会有异响；(2)门内玻璃做升降运动，线束如果布置不合理，会在玻璃运动过程中发生干涉，出现摩擦异响、碰撞异响等，如图5所示。所以门内线束布置，自由度过大的分支需要增加海绵胶带包覆，且需要远离玻璃的运动范围。

图5 门线束与玻璃间隙小易干涉异响

2.2 热损坏

前舱环境基本都是高温环境，特别是发动机排气系统，温度可能会超过100 ℃，所以前舱线束布置要尽量远离热源，且要有耐高温包覆物保护;如果无法避免，需要增加铝箔包覆隔热，否则会因温度过高加速线束老化。

2.3 影响间隙价差

乘客舱线束布置一般是在地毯、饰板下方，但因饰板下方空间受限，线束、地毯、饰板三者经常是挤在一起的，导致饰板安装后受力，且饰板与饰板之间的配合也只是塑料搭扣连接在一起，连接力不足，无法抵消饰板受力，从而导致饰板之间出现间隙或者阶差。所以线束在饰板下方布置走向时，尽可能避开饰板连接搭扣位置，且卡丁选择tape on类型卡钉，如图6所示，使线束更加贴合钣金，降低线束厚度，减小饰板受力的贡献量。

图6 tape on类型卡钉

2.4 线束防水

前舱内和门内是存在水环境的区域，线束接插件必须使用满足防水要求的接插件；存在橡胶闷头的位置，线束内部必须增加防水泥阻止水通过线束流入其他区域，且橡胶闷头位置不能处于线束整体的最低点。

3 总结

通过实际案例的分析，说明了线束布置对后续线束装配和环境匹配的影响，借此提醒汽车线束工程师在线束布置开发前期，应将其作为两个重要影响因素考虑。总而言之，线束是个多样化、复杂的零件，在实际零件开发过程中，影响因素要比以上所说还要多得多，还需要综合各方面因素考量。

[1]邱伟,吁苗.汽车线束的三维布局设计基本原则[J].汽车电器,2012(3):16-18.

QIU W,YU M.Basic Principles of Three-dimensional Layout Design for Vehicle Wiring Harness[J].Auto Electric Parts,2012(3):16-18.

[2]吁苗.汽车线束设计原则[J].汽车与配件,2010(1):37-39.

YU M.Design of Motorcar Electrical Wiring Harness[J].Automobile & Parts,2010(1):37-39.

[3]谷孝卫.汽车线束设计及线束用原材料[J].汽车电器,2006(10):16-19.

GU X W.Design of Automotive Wiring Harness and Its Raw Materials[J].Auto Electric Parts,2006(10):16-19.

[4]张华.汽车线束及线束零件介绍(Ⅰ)[J].汽车电器,2009(2):51-56.

ZHANG H.Introduction to Automobile Wiring Harness and Its Accessories(Ⅰ)[J].Auto Electric Parts,2009(2):51-56.

StudyonArrangementofWireHarness

HU Kai,LI Zhen,LI Yanjing

(SAIC-GM Dongyue Motors Co.,Ltd.,Yantai Shandong 264006,China)

The assembly and environment matching of wire harness are important factor influencing the wire harness layout design. Combining with the actual case, the issues and solution of wire harness assembly and environment matching were summarized.It provides reference for the development of vehicle harness.

Harness assembly；Environment matching；Harness layout

2017-08-30

胡凯(1989—)，男，工程师，本科，现从事汽车线束的开发与管理工作。E-mail：kai_hu.sgmyt@saic-gm.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.12.012

U463.6

A

1674-1986(2017)12-050-03