1)汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束就沒有汽車電路。隨著人們對(duì)汽車的安全性、溫馨性、經(jīng)濟(jì)性和排放性要求的進(jìn)步，汽車上的電器越來越多，因此連接各種電器的線束也越來越復(fù)雜，成為當(dāng)代汽車故障頻發(fā)的環(huán)節(jié)，因而在汽車設(shè)計(jì)和消費(fèi)制造中越來越受到重視。如何提高汽車線束的綜合性能已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在汽車線束的整體設(shè)計(jì)中，三維規(guī)劃是前提。本文康瑞連接器廠家將重點(diǎn)介紹這一部分。
1汽車線束設(shè)計(jì)流程
汽車線束的設(shè)計(jì)流程如圖1所示，具體分析如下。
主機(jī)廠的電氣工程師將提供整車電氣系統(tǒng)的功能、電氣負(fù)載和相關(guān)的特殊要求、電氣部件的狀態(tài)、設(shè)備的位置以及線束和電氣部件之間的對(duì)接方式。
圖1汽車線束的設(shè)計(jì)和制造流程
根據(jù)電氣原理圖，停止每個(gè)電氣子系統(tǒng)和電路的配電，包括接地點(diǎn)的分布。并畫出相應(yīng)的整車電氣原理圖。
繪制三維線束布局。
根據(jù)各子系統(tǒng)電氣元件的分布，確定線束在車上的接線方式及其方向；確認(rèn)線束的外部維護(hù)模式和過孔的維護(hù)；并根據(jù)電氣設(shè)備本身的連接器，在線束上確認(rèn)與其對(duì)接的端子和護(hù)套的型號(hào):畫出二維線束圖。
根據(jù)凍結(jié)的3D接線圖和原理圖檢查2D接線圖；如果沒有錯(cuò)誤，可以提前發(fā)圖。經(jīng)認(rèn)可后試制、消費(fèi)。
2線束的三維規(guī)劃趨勢(shì)設(shè)計(jì)
線束的路線規(guī)劃和分段是基于車身鈑金的詳細(xì)情況，整車電器元件的離散和綜合是分開的。線束的走線要按照一定的方式分段，但要在車身鈑金能滿足線束布置的前提下，從整車電氣角度考慮它的鋪開路線。
1線束三維規(guī)劃的主要標(biāo)準(zhǔn)
下面詳細(xì)介紹三維線束規(guī)劃趨勢(shì)中需求思維的主要準(zhǔn)則。
裝配技術(shù)好。
線束的截面設(shè)計(jì)必須滿足易于裝配的前提。盡量不要在總裝上增加太多工序，而要考慮分總成，比如車門線、儀表盤線。同時(shí)，思考不使用特殊工具完成裝配的最佳方法。
維護(hù)性好。
這一點(diǎn)與l點(diǎn)相協(xié)調(diào)，不僅組裝方便，售后維修時(shí)也很容易拆卸。不能因?yàn)樾枰蘩黼姎庠O(shè)備而拆下線束的某一部分和其他零件，否則會(huì)增加不必要的維護(hù)工時(shí)。
基于此，設(shè)計(jì)線束時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
①所有線束的接頭都應(yīng)布置在中間，手能夠到的地方。或者干脆拆一些零件。可以觸摸連接器；
②對(duì)于只能單手插拔的連接器，另一端的連接器要固定在車身上；
③同一個(gè)零件上的連接器應(yīng)該是顏色、尺寸、內(nèi)部定位等。避免錯(cuò)誤安裝；
④連接器末端的線束要預(yù)留一定的長(zhǎng)度，以方便連接器的插拔。關(guān)于開關(guān)端的線束，建議預(yù)留80 ~ 100 mm的儀表、音響、空調(diào)面板等維修率較高的電器元件。后線束預(yù)留可方便插拔的長(zhǎng)度；
⑤保險(xiǎn)絲盒的線束應(yīng)有足夠的余量，以便于拆卸保險(xiǎn)絲盒。
電路盡可能短。
思考完拆裝流程，就要思考如何讓線環(huán)盡可能的短。因?yàn)榛芈范蹋杂幸韵潞锰?①導(dǎo)線上方的電壓降小，用電器件獲得的電壓高或信號(hào)衰減小；②可以減輕整車重量；③可以降低線束的成本。
盡可能減少線束段。
這有時(shí)會(huì)與裝配工藝性相矛盾，因?yàn)橛袝r(shí)為了方便安裝，需要將原本一根的線束分成兩段，這是線束三維設(shè)計(jì)實(shí)踐中的一種權(quán)衡。因?yàn)樵黾恿司€束段，所以需要增加線束之間的對(duì)接連接器。但增加對(duì)接接頭時(shí)要考慮以下幾點(diǎn):①增加線束上方的壓降或增加信號(hào)衰減；(2)增加電連接的潛在弱點(diǎn)；③需要加器件點(diǎn)或器件支架來固定對(duì)接；④增加線束裝配時(shí)間和材料成本。
所以我們經(jīng)常會(huì)在一些德系車上看到一條大線貫穿機(jī)艙、乘客艙、行李艙。這是一個(gè)典型的設(shè)計(jì)，只有幾個(gè)部分。
要考慮電磁兼容和抗電磁干擾。
不僅從導(dǎo)線的選擇(如雙絞線、屏蔽線等。)，還要從線束的布線趨勢(shì)來看。比如一些帶電池后行李廂的歐系車型，會(huì)有一根大直徑的導(dǎo)體貫穿全車，時(shí)刻供應(yīng)強(qiáng)大的電流，因?yàn)殡姷膫鬏敃?huì)傳到機(jī)艙的電箱和起動(dòng)機(jī)。此時(shí)，如果按照傳統(tǒng)的布線方式將大電流線放在同一束導(dǎo)線中，勢(shì)必會(huì)對(duì)信號(hào)線產(chǎn)生干擾，所以通常會(huì)分開布置，與普通線束有足夠的距離，并要求從金屬片上開一個(gè)凹槽來容納導(dǎo)線，這樣可以起到一定的電磁屏蔽作用。當(dāng)然，這樣的處置會(huì)增加資本。但是這個(gè)資本是必要的。
2線束布置時(shí)應(yīng)注意的其他細(xì)節(jié)
除了上述五個(gè)基本準(zhǔn)則外，在布置線束時(shí)還應(yīng)注意以下細(xì)節(jié)，以確保線束布置的可靠性。
在線束的最大裝配公差條件下，布置在運(yùn)動(dòng)部件附近和左側(cè)的所有線束都應(yīng)與運(yùn)動(dòng)部件保持足夠的間距，這是由運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)量決定的。
在線束的最大裝配公差下，線束與相對(duì)靜止的零件之間應(yīng)保持至少6mm的間隙，除非線束已固定在該零件上。
線束的分支必須有足夠的松弛度，這樣不連接線束的裝置會(huì)增加應(yīng)力。我們應(yīng)該在線束的3D數(shù)字模型中顯示這種松弛，以便3D狀態(tài)更接近實(shí)際狀態(tài)。
為防止接地板損壞行李箱上的任何線束，裝載時(shí)行李箱上的接地板與行李箱上的任何線束之間的最小間隙應(yīng)保持在25毫米以上。
一般情況下，需要在距離線束連接器120mm處增加一個(gè)固定點(diǎn)，以盡量減少連接器中的端子接收到的線束的振動(dòng)和質(zhì)量引起的負(fù)載。
從發(fā)動(dòng)機(jī)主體到車身布置的線束分支應(yīng)盡可能布置在敞開的中心，并留有足夠的長(zhǎng)度余量，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)對(duì)線束的磨損或拉伸應(yīng)力損傷。
線束應(yīng)遠(yuǎn)離燃油管路布置，線束上兩個(gè)固定點(diǎn)之間的長(zhǎng)度應(yīng)小于300毫米。此外，在拐角處需要額外的固定點(diǎn)。
3搭鐵戰(zhàn)略
接地點(diǎn)的分布在汽車線束設(shè)計(jì)中尤為重要，因?yàn)樗潜ＷC信號(hào)傳輸完整性的重要環(huán)節(jié)。接地點(diǎn)選擇不當(dāng)，容易形成信號(hào)干擾，從而影響某些電器正常功能的完成。因此，在汽車線束的設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)電器設(shè)備的不同性質(zhì)和功能，對(duì)接地線和點(diǎn)進(jìn)行合理的分布，最大限度地保證車上所有電器設(shè)備的良好工作狀態(tài)。
根據(jù)接地電路的功能。電氣設(shè)備分為兩類。一個(gè)是重要部分，一個(gè)是普通部分。重要部分包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制單元(ABS)、安全氣囊系統(tǒng)控制單元(SRS)等觸及整車安全的控制單元。這種用電負(fù)荷不僅對(duì)整車的性能和安全非常重要，而且是敏感設(shè)備，容易受到其他用電設(shè)備的干擾。
因此，重要部件的接地點(diǎn)必須單獨(dú)設(shè)置，不能與其他電氣設(shè)備共用，以免受到其他電氣設(shè)備的干擾，影響汽車的性能和安全。但在一些車輛的設(shè)計(jì)中，為了提高接地的可靠性，對(duì)于一些重要的電氣部件，比如安全氣囊，會(huì)停止多重接地。這樣做的目的是，如果其中一個(gè)接地點(diǎn)發(fā)生故障，可以通過另一個(gè)接地點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行接地，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)可以降低接地阻抗。此外，EMC/RFI接地還需要單獨(dú)的接地點(diǎn)(如音響)，以保證無線電狀態(tài)的電磁兼容性。
至于普通零件，這類設(shè)備大概就是整車了。不是很重要。增加普通電氣設(shè)備以提高駕駛員和乘客的舒適度。所以這類裝置可以根據(jù)情況相互組合，一起鉚在地上。還有一點(diǎn)需要提醒的是，整車接地點(diǎn)一定要和電池負(fù)極連接牢固。另外，防靜電接地的相關(guān)內(nèi)容可以參考文獻(xiàn)。
圖2顯示了典型汽車的地面分布模式。圖2中接地點(diǎn)的接地位置見表1。
圖二。典型汽車的接地分布
表1圖2中接地點(diǎn)的接地位置
4結(jié)束語(yǔ)
以上是線束開發(fā)過程中3D設(shè)計(jì)的一些基本準(zhǔn)則，需要在實(shí)際設(shè)計(jì)中敏感應(yīng)用；在設(shè)計(jì)結(jié)束做出樣品后，進(jìn)行一系列試驗(yàn)(包括實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和實(shí)車道路試驗(yàn)等)。)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可靠性。
定電磁屏蔽作用。固然如此處置會(huì)增加本錢。可是這本錢是必要的。
2線束布置時(shí)需求留意的其他細(xì)節(jié)
除上述5點(diǎn)根本準(zhǔn)繩之外，在線束的布置時(shí)還有如下的細(xì)節(jié)需求留意，以保證線束布置的牢靠性。
在線束最大的裝配公差條件下，一切布置在運(yùn)動(dòng)件左近的線束，應(yīng)該和運(yùn)動(dòng)件之間保存足夠的間隔，此間隔由運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)量來決議。
在線束最大的裝配公差條件下，線束與相對(duì)靜止的部件之間需求保存最少為6mm的間隙，除非線束曾經(jīng)被固定在這個(gè)部件上。
線束分支必需有足夠的松弛，以使線束不會(huì)與其銜接的器件增加應(yīng)力。我們應(yīng)在線束的3D數(shù)模上將此松弛度表現(xiàn)出來，以使3D狀態(tài)愈加接近于實(shí)踐狀態(tài)。
為了阻止搭鐵片毀壞主干上的任何線束，裝車時(shí)線束主干上的搭鐵片到線束主干上的任何線束最小間隙應(yīng)維持在25mm以上。
通常狀況下，間隔線束插接件120mm處需求增設(shè)固定點(diǎn)，目的是盡可能減少插接件內(nèi)的端子所接受線束震動(dòng)和質(zhì)量所帶來的擔(dān)負(fù)。
從發(fā)起機(jī)本體往車身上布置的線束分支，要盡量布置在比擬開闊的中央，且要留出足夠的長(zhǎng)度余量．以避免發(fā)起機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中給線束形成磨損或拉應(yīng)力損傷。
線束布置時(shí)應(yīng)避開燃油管路，線束上兩固定點(diǎn)之間的長(zhǎng)度應(yīng)小于300mm。另外，拐角處需求增設(shè)固定點(diǎn)。
3搭鐵戰(zhàn)略
搭鐵點(diǎn)的分配在汽車線束設(shè)計(jì)中尤為重要，由于它是保證信號(hào)傳送的完好性的重要組成局部，假如搭鐵點(diǎn)選擇不當(dāng)，就易形成信號(hào)干擾，從而影響某些電器正常功用的完成。因而在汽車線束的設(shè)計(jì)過程中，一定要依據(jù)用電設(shè)備的性質(zhì)、功用的不同，對(duì)搭鐵線和搭鐵點(diǎn)作合理的分配，才干最大限度地保證汽車上各電氣設(shè)備的良好工作狀態(tài)。
依照搭鐵回路的功用來劃分。將電氣設(shè)備分為2類。一類為重要件，一類為普通件。其中重要件包括發(fā)起機(jī)控制單元(ECU)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)控制單元(ABS)及平安氣囊系統(tǒng)控制單元(SRS)及其它觸及整車平安的控制單元。該類電負(fù)荷不只關(guān)于整車性能及平安至關(guān)重要，而且該類電氣設(shè)備屬敏感設(shè)備，易受其它用電設(shè)備干擾。
因而，重要件的搭鐵點(diǎn)必需單設(shè)，而不能和其它電氣設(shè)備共用搭鐵點(diǎn)．以免受其它電器件的干擾，對(duì)汽車的性雒：及平安性形成影響。但在有些車輛的設(shè)計(jì)中，為進(jìn)步其搭鐵牢靠性．會(huì)對(duì)某些重要電器件停止復(fù)式搭鐵，如平安氣囊。這樣做的目的是假如其中一處搭鐵失效．系統(tǒng)能夠經(jīng)過另一搭鐵點(diǎn)搭鐵，以確保系統(tǒng)平安工作，同時(shí)還能夠降低接地阻抗。此外，EMC/RFI搭鐵也需求單獨(dú)設(shè)立搭鐵點(diǎn)(如聲響)，目的是保證收音狀態(tài)的電磁兼容經(jīng)過性。
至于普通件，該類設(shè)備關(guān)于整車而言。重要性并不是很大。普通為促進(jìn)駕乘人員的溫馨性而加設(shè)的電氣設(shè)備。因而，關(guān)于該類器件能夠依據(jù)狀況互相組合，共同鉚接搭鐵。還有一點(diǎn)需求提示的是：一定要保證全車搭鐵點(diǎn)與蓄電池負(fù)極牢靠銜接。此外，防靜電搭鐵的相關(guān)內(nèi)容可參考文獻(xiàn)。
圖2是典型的轎車的搭鐵分配方式。圖2中搭鐵點(diǎn)的搭鐵位置參見表1。
圖2典型轎車的搭鐵分配方式
表1圖2中搭鐵點(diǎn)的搭鐵位置
4結(jié)束語(yǔ)
以上是線束開發(fā)過程中3D設(shè)計(jì)的一些根本準(zhǔn)繩，需求在實(shí)踐設(shè)計(jì)中靈敏運(yùn)用；待在設(shè)計(jì)終了做出樣品后，需求用一系列的測(cè)試來考證(包括實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試和實(shí)車道路測(cè)試等)，以確保設(shè)計(jì)的牢靠性。
