汽車(chē)線(xiàn)束系統的設計方法，大神是這么做的

　　線(xiàn)束系統作為汽車(chē)神經(jīng)，充當著(zhù)聯(lián)系中央控制部件和汽車(chē)各用電器的重任，線(xiàn)束系統的設計質(zhì)量直接關(guān)系到車(chē)輛的安全性。隨著(zhù)汽車(chē)市場(chǎng)的日益火爆，電子電氣行業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)電子電器的迅猛增加，加上人們對汽車(chē)安全性、舒適性、經(jīng)濟性和排放要求的提高，線(xiàn)束在汽車(chē)上的應用越來(lái)越廣泛，汽車(chē)線(xiàn)束系統的設計變得更為重要和嚴格。

　　一、設計流程

　　線(xiàn)束系統的設計是一項嚴謹工程，講究循序漸進(jìn)，圖1是汽車(chē)線(xiàn)束系統的設計流程。

　　圖1 汽車(chē)線(xiàn)束系統設計流程

　　二、布置原則

　　2.1 前期規劃

　　在整車(chē)概念設計和結構設計階段，就要融入線(xiàn)束的整體布置意識，做好前期策劃。蓄電池、保險盒、中央控制部件最好能集中布置，不僅可以節約主干線(xiàn)束成本，減少整車(chē)整體質(zhì)量，提高線(xiàn)束布置美感，還能大大降低火燒車(chē)風(fēng)險率。

　　2.2 模塊化

　　應根據整機功能與特點(diǎn)做到線(xiàn)束系統的模塊化，方便拆裝，便于維修，節省車(chē)輛保養與維修時(shí)間。圖2是一款乘用車(chē)的線(xiàn)束系統的三維布線(xiàn)圖，共分為發(fā)動(dòng)機線(xiàn)束、起動(dòng)電纜線(xiàn)束、前部線(xiàn)束、儀表線(xiàn)束、頂燈線(xiàn)束、左前門(mén)線(xiàn)束、左中門(mén)線(xiàn)束、右前門(mén)線(xiàn)束、右中門(mén)線(xiàn)束、尾門(mén)線(xiàn)束、底盤(pán)線(xiàn)束11個(gè)模塊。

　　圖2 一款乘用車(chē)線(xiàn)束系統三維布線(xiàn)圖

　　2.3 布置環(huán)境

　　線(xiàn)束布置時(shí)應盡量避開(kāi)銳邊、高溫、油路、水管、運動(dòng)部件區域，保證布置可靠性。若不能避開(kāi)，則需采取相應的保護措施。如發(fā)動(dòng)機艙內，發(fā)動(dòng)機線(xiàn)束應充分考慮發(fā)動(dòng)機震動(dòng)、排氣歧管周?chē)臒彷椛鋯?wèn)題，每200mm必須設定一固定點(diǎn)，距離熱源應不小于100mm，線(xiàn)束與熱源之前附加隔熱罩，導線(xiàn)束外用耐高溫波紋管包扎。而車(chē)門(mén)線(xiàn)束應著(zhù)重考慮過(guò)孔、密封、裝配因素等,過(guò)孔時(shí)采用塑膠保護套，防止線(xiàn)束因磨損造成的功能失效;盡量布置在車(chē)門(mén)干側，防止漏水對線(xiàn)束產(chǎn)生的影響;用盡量少得卡扣來(lái)固定盡量多的線(xiàn)束，減少在車(chē)身上的開(kāi)孔和裝配復雜性。

　　2.4 防電磁干擾

　　在電磁干擾強烈或者信號敏區域，要注意對線(xiàn)束增加防磁保護，設置導線(xiàn)為雙絞線(xiàn)或屏蔽線(xiàn)，如CAN總線(xiàn)。由于汽車(chē)內部電控部件對CAN總線(xiàn)產(chǎn)生干擾，使其處于從低頻到高頻變化的外部電磁環(huán)境中，因此對CAN總線(xiàn)的抗干擾能力提出了更高的要求 。作為數據可靠傳輸的CAN總線(xiàn)，保證其良好的抗電磁干擾特性尤其重要。

　　2.5 搭鐵設計原則

　　汽車(chē)電器故障大多是因為搭鐵失效引起的，通常是搭鐵接觸不良或搭鐵線(xiàn)斷路。因此，汽車(chē)電路中各電器設備搭鐵點(diǎn)的設計，要根據用電設備的性質(zhì)、功能進(jìn)行合理的布置，以保證汽車(chē)上各電器設備的良好工作狀態(tài)。

　　(1)對整車(chē)性能及安全影響大并且易受其他用電器干擾的用電器的搭鐵點(diǎn)一定要單獨設立，如發(fā)動(dòng)機、ECU、ABS等;弱信號傳感器或易受干擾的用電器要單獨設立搭鐵點(diǎn)，盡量使其電氣回路最短，確保信號的真實(shí)傳遞，如音響等無(wú)線(xiàn)電系統;大電流用電器搭鐵點(diǎn)也要單獨設立，保證回路就近搭鐵，縮短回路長(cháng)度，減小電壓降、電磁干擾，即安全又經(jīng)濟。

　　(2)為了提高汽車(chē)上關(guān)鍵、影響人身安全的用電設備可靠性，采用復式搭鐵，如安全氣囊系統，確保其準確及時(shí)工作。

　　(3)一般用電器可根據其三維布置位置、環(huán)境，選擇性的共用搭鐵，減小裝配復雜性和材料成本。

　　三、二維線(xiàn)束圖設計

　　3.1 二維圖設計概述

　　由汽車(chē)傳感器、執行器、中央控制部件等界面控制文件的數據參數及汽車(chē)電路原理圖進(jìn)行線(xiàn)束部件的選擇，再結合三維布線(xiàn)圖完成二維線(xiàn)束圖。二維線(xiàn)束圖主要面向調試和維修，要詳細包含：線(xiàn)束的固定方式、固定位置，包扎方式;局部特殊保護措施;插接器型號及廠(chǎng)家;線(xiàn)束零件號，線(xiàn)束版本;每個(gè)回路導線(xiàn)的種類(lèi)、線(xiàn)徑、顏色、回路起始與終止端位置;線(xiàn)束技術(shù)要求等。應保證線(xiàn)束有足夠的裕量，避免讓線(xiàn)束承受拉力或張力。鑒于線(xiàn)束是汽車(chē)部件中的變形件，其實(shí)際長(cháng)度及分支位置還要經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)實(shí)配測量驗證。

　　3.2 線(xiàn)路顏色和線(xiàn)路標注

　　隨著(zhù)汽車(chē)電器增多，導線(xiàn)數量不斷增加，為便于維修，低壓導線(xiàn)常以不同顏色來(lái)區分。電線(xiàn)顏色有單色和雙色兩種，單色最優(yōu)，雙色次之，電線(xiàn)顏色的標注采用顏色代號表示，雙色標注中第一位為主色，第二位為輔助色。各種汽車(chē)電器的搭鐵線(xiàn)應用黑色電線(xiàn)，黑色電線(xiàn)除作搭鐵線(xiàn)外，不作其它用途。因各個(gè)用電器的電源線(xiàn)總量較多，一般選用紅色為主色的雙色線(xiàn)。具體參考表1和表2。在實(shí)際制作圖紙時(shí)，考慮到線(xiàn)束數量和制作準確性，可以直接使用Excel和Solid Edge生成電氣回路表。

　　3.3 導線(xiàn)截面積選擇

　　一般12V電源線(xiàn)路的允許電壓降不大于1V，導線(xiàn)截面積的計算可按如下公式：

　　S= IρL/U

　　式中：S—導線(xiàn)截面積，mm2;I—流過(guò)導線(xiàn)的電流，A;ρ—導線(xiàn)電阻率，一般取值0.0185?·mm2/m;L—導線(xiàn)長(cháng)度，m;U—導線(xiàn)允許的電壓降。 應當指出，導線(xiàn)線(xiàn)徑越大，能通過(guò)的電流越大，導線(xiàn)束越不易燒壞，線(xiàn)束的安全系數越高，但是線(xiàn)徑越大，線(xiàn)束的成本就越高，且不利于汽車(chē)的輕量化。圓整后的導線(xiàn)截面積大小還應該考慮電壓降、導線(xiàn)扎束后發(fā)熱和機械強度、成本等因素，一般導線(xiàn)面積不應小于0.5mm2。不同的導線(xiàn)種類(lèi)其相關(guān)標準和經(jīng)驗值也有所差別，具體參照表3。

　　3.4 插接器的選擇

　　(1)車(chē)輛線(xiàn)束系統要盡量使用最少量的插接器以提高可靠性。插接器之間會(huì )因震動(dòng)、摩擦、鍍層氧化、進(jìn)水等因素出現接觸不良，也存在因人為原因導致的電氣功能阻斷。

　　(2)插接器的好壞直接影響線(xiàn)束的整體性能。對于插接器的選取首先要保證其接觸良好，可靠性好，在選擇時(shí)還應根據導線(xiàn)數量、線(xiàn)路電流大小、布置空間等限制條件選用合適的插接器。插接器端子材質(zhì)一般選用黃銅，鍍層則根據具體的對接端用電設備端子鍍層來(lái)選擇，無(wú)特殊要求，一般選用鍍錫。隨著(zhù)汽車(chē)的智能化，插接器數量、種類(lèi)也日趨上升，給維修和裝配造成了很多不便，插接器的統一化將成為今后發(fā)展趨勢。

　　四、設計驗證

　　線(xiàn)束插接器按其機械性能、電氣性能、環(huán)境性能需要做終端接合力、終端拔出力、振蕩電流、絕緣強度、抗熱老化、耐高溫、耐鹽霧、溫度/濕度循環(huán)等相關(guān)試驗，導線(xiàn)需要做絕緣剝離性能、絕緣耐磨強度、熱壓相關(guān)檢查和試驗。批量生產(chǎn)前線(xiàn)束總成也要完成相關(guān)試驗，包括耐振動(dòng)性能、耐鹽霧、電壓降、耐工業(yè)溶劑、耐溫度和濕度循環(huán)變化性能、電性能測試試驗，因客戶(hù)需求、各個(gè)國家地區相關(guān)試驗項目和遵循標準不同，實(shí)驗要求也會(huì )有所不同。

　　結束語(yǔ)

　　汽車(chē)發(fā)展的智能化、輕量化給汽車(chē)線(xiàn)束帶來(lái)了前所未有的挑戰，從電氣原理圖到二維線(xiàn)束圖，從設計理念到線(xiàn)束設計完成，都要有理有據，線(xiàn)束相關(guān)部件的選擇和匹配都要嚴格計算和校核，做好線(xiàn)束系統的設計，讓線(xiàn)束失效不再成為汽車(chē)故障的罪魁禍首。