汽车线束布局及可靠性分析

刘雯，赵小洋，康思宇，何科伟

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

前言

汽车电子系统是汽车的重要组成部分，线束是汽车电器的主体部分，是电力和信号的传输通道。电子系统是由包裹成束的电线，连接件，固定板和胶带的组成。随着汽车技术的不断发展，人们对车辆的耗油性能，排放性能，安全性以及舒适性的要求越来越高，而这些所有功能都依赖于汽车电子技术的应用。在汽车线束的设计中，最根本的要求就是：安全可靠，拆卸方便，节约材料，节省空间和布局美观。随着大量电器设备的应用以及车内空间的局限性，车内布线的空间越来越小，布线难度越来越大。在提高汽车性能的同时也造成了车内线束布置复杂，车辆可靠性降低等问题。因此线束的设计以及合理布局也成为整车电器设计的重要内容。本文以某重型汽车为例，主要介绍汽车线束走向、空间布置以及插接器的选择。

1 整车线束走向及布置

在线束的固定上，应尽可能贴合车身，这一点不同的国家方式各异。日本汽车多数将线束固定卡板捆扎在线束上，装配时卡在汽车板金件的圆孔里，此方法对线束的尺寸要求较高。德国汽车普遍用扎带进行捆扎固定，车身前及侧围板，纵梁、侧围内板等处焊有不同形式的螺钉，装配时用各类扎带，线夹将线束捆扎。这种装配方法较为灵活，容易调整。美国汽车则采取两种方法的结合。新型重载汽车的线束根据具体情况使用专用的卡箍、扎带和支架等，用以支撑和保护线束，保证线束走向合理，定位牢固，具体布线要求一般符合以下几个方面：

（1）线束应沿着车身的边，槽，梁等部位走线，以避免线束承受压力。

（2）为了降低线束长度，尽量选择H型布线。

（3）在线束过锐边或过孔处应注意保护。

（4）布线时尽量避开或远离热源。

（5）确保与运动件之间留有安全距离。

（6）车身外部插接件应注意防尘防水。

（7）线束布置不应出现大于300mm隔空布线。

（8）插接件尽量避免垂直布置，以防尘防水。

（9）线束布置应避开燃油管路。

以某重型卡车产品为例，驾驶室线束因驾驶室类型不同，有一定的差异，但是总体布置方式基本相同。驾驶室外围的线束有左、右顶棚线束；左、右车门线束；左、右前部线束以及天线馈线等线束。驾驶室内部主要有驾驶室线束总成（仪表台线束）以及驾驶室附加线束（地板线束等）。驾驶室布置线束时，应选择两个固定点不大于300mm，且在拐角处增加固定点；在插接件的 120mm处增加固定点，以减少插接件内端子承受震动和线束重量，并在主线束的分支处增加固定点；在部分位置为了保证线束的方向性，应使用带定位的卡扣；在部分位置为了保持线束与周边的间隙，应使用硬管或夹板，以保证线束不变形；线束外露与车身产生摩擦的部分用波纹管进行保护，距离排气管较近的部位采用150的闭口波纹管。

2 插接器的选择

插接器是线束的核心部件，插接器的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车电器稳定性，安全性起着决定性作用。

插接器的作用：一是各端子间的绝缘；二是利用限位自锁和退锁对端子定位，保证其可靠连接，降低接触电阻，防止对接时产生轴向运动；三是保证与各电气部件护套良好对接。

插接器的选取原则：插接器选取要保证与电器件之间的良好接触，使接触电阻降为最低，为提高可靠性，优先选取双弹簧式压紧结构的插接件；根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件；发动机舱内对接的护套，由于温度、湿度偏大且存在很多腐蚀性气体与液体，因此一定要选择防水性护套；基于汽车外观整体的协调性，发动机舱内优先选取黑色或深色护套；同一条线束中若用同一种护套，其颜色一定要有区别；为减少线束对接护套的种类和数量，优先选取混合型件，使装配固定方便；对于要求性能较高的安全气囊，ABS、ECU等用的端子插接件，优先选取镀金件以保证安全可靠性。

为保证装配，维修的可靠性，同一分支处的线束中同一型号的绝缘护套不能重复使用，但如今线束总成的回路越来越多，在线束主干线上同一处开始分支的成组线束越来越多，单从型号上来保证可靠性已满足不了需求。因此在设计选用插接器时，要广泛应用防错技术，不仅要考虑型号，还要考虑颜色，考虑定位槽位置，考虑公端还是母端，导线颜色等。通过这些插接器的选取，可以有效降低装配时出现错插的可能性。在设计过程中，如果多应用一些防错技术并考虑一些可靠性，不仅能提高设计可靠性，而且对提高整车电器的可靠性会十分明显。

图1 不同规格的插接器

图2 车辆线束插接器实物图

3 全车型线束包扎和防护措施

汽车线束外包扎应起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防干扰，降低噪音，美化外观的作用。一般根据工作环境和空间大小进行线束捆扎。对于工作环境恶劣的线束，用高阻燃、防水、机械强度高的波纹管包扎。对于环境相对较差的线束大部分枝干也可用阻燃性较好的波纹管进行包扎，部分分支用PVC管包扎。对于仪表台来说，环境相对较好，可用胶带全缠或花缠。门线和顶棚线工作空间较小，可用胶带全缠，部分分支可用工业塑料布包扎，较细的顶棚线可用海绵胶带粘在车身上。底盘线因与车体接触部位较多，因此用波纹管包扎防止线束磨损。

车辆在运行过程中不可避免会造成线束与周边物体的磨损，因此汽车要做好线束防护措施是很有必要的。车门线束在与车身连接处要预留够足够的长度，

而且还要防止关闭车门后线束的过多积聚；车身内部布置一些车内附加线束，应充分考虑线束是否会与车内其它部件产生摩擦（如车内加强钣金以及焊接螺栓等）；部分线束与车身产生相对运动，发出声音的部位，应增加海绵或固定，以免产生噪音。

4 结论

合理布置整车线束，可以说是非常复杂的，需要从设计，装配，使用等多个方面对线束进行严格的要求。设计是第一环节，也是提高线束最重要的一个环节。因此在设计过程中就应对线束进行严格要求，保证在装配环节达到可靠无误。