摘 要:汽車線束連接整車上所有用電器,因此布線范圍比較廣,覆蓋車身多個鈑金面。怎樣進行設計從而避開布線及裝配中的風險點,就需要在產品設計前期進行策劃分析,盡可能避免裝車后出現線束被擠壓導致功能受損的情況。?
線束作為汽車上連接電器件的重要零件,其設計方案及實施,以及整車布置的可靠性對電器功能的實現起著重要的作用,被稱作汽車的神經系統。隨著整車電氣功能的增加,電子控制模塊的普遍應用,電氣件越來越多,電線也越來越多,線束也就變得越粗越重,如何使線束在有限的汽車空間中更有效合理布置,使汽車線束發揮更大的功能,已成為必須要解決的問題。本文主要對線束在整車上的布線設計進行分析闡述,并對易發生干涉磨損的位置提出具體可執行的設計方法。
線束本身具有柔軟,易彎曲的特點,在布置中具有較強的貼附性,一般沿車身前后縱梁、圓梁、零件固定支架等進行布置,通常采用的固定方式有線夾固定、卡扣固定等,如圖1 所示。

無論采取何種固定方式,線束在走向上會接觸到不同的零件,有些零件與線束的接觸不會造成影響,有些零件是運動型的,與之接觸易產生摩擦,如何走線能避免線束被磨損或擠壓干涉,需要考慮多種因素,主要有以下幾個方面的原則:
1)線束避免和尖銳以及易磨損的零件表面接觸;
2)線束兩固定點間不可過緊,走向順暢無扭曲;
3)線束需要遠離熱源或者有相應的保護措施;
4)分支線束從干線出線時要有保留,防止被擠壓,纏繞或者是走向錯誤;
5)線束與移動的部件之間要有間隔空間根據以上原則,對線束在整車上的布置要求進行匯總,具體見表1。

在做車型的線束走向布置時,按照表1中的要求進行線束與周圍零件的距離確認,若達不到該要求需要改變走向或者增加防護等措施進行設計優化。
如圖2 所示,一套整車線束貫穿了前艙、駕駛艙、底盤、車門等位置的每一個用電器,因此線束的長度比較長,分布比較分散,所以對線束走向的各位置均需要進行評審,評估是否滿足線束對周圍空間的要求,關鍵位置需要制定設計方法避免風險,下文逐一介紹。

3.1 防水性要求——前艙線束與駕駛艙線束連接
前艙線束與駕駛艙線束連接時,需要通過車身的前圍板。因駕駛艙內是屬于密封性能較好的室內空間,不允許漏水漏灰等,因此該位置的線束設計需要考慮防水性要求。
如圖3 所示,做好密封防水性有以下設計要求:

a)護套與鈑金間防水:如圖3 a) 所示,過孔護套與前圍板間的設計配合尺寸需要過贏,裝配到位后能夠完全密封;
b)護套與線束間防水:如圖3 b)所示,護套穿線束內經需小于線束外經,防止水從護套內經處進入;
c)線束波紋管內進水:駕駛艙外線束布置空間原因Z 向上高于過孔護套,水流沿波紋管進入駕駛艙。因此需要在艙外最低點導水防止水流進入內艙,措施為斷開波紋管改為布基膠帶纏繞;
d)線束內部線路導水:因線束為開口波紋管包覆,水流進入波紋管后很容易進入導線與導線間的縫隙,當雨量過大時,水很容易沿導線進入。因此需要將過孔護套位置處導線與導線間添加防水膠泥進行密封。
以上四個點在線束設計時要考慮到,制定相應措施進行密封,防止水進入室內引起地毯等零件受潮受濕。?
3.2 防擠壓要求——線束通過門檻地板位置?
如圖4,線束沿鈑金經過門檻內板部分的鋪設屬于不可見部分,因此該位置需要考慮以下方面:

a)門檻內飾板擠壓線束作為上下車的必經之地,門檻內板會經常受到踩踏,由此產生的變形會作用于經過該位置的線束,如圖4 紅圈內位置。若飾板形變量過大,則會導致線束受力后變形磨損。因此該位置的線束宜采用平板布線的方式,避免內飾踏板被踩時擠壓線束。
b)線束小分支出線位置與固定點近如圖4 紅圈內位置的小分支出現后固定在鈑金上,與固定點近。若線束干線受到向下的力容易引起分支被拉扯,或者與地鈑金凸起部位接觸磨損,引起線路故障導致功能失效。因此該小分支需改變出線位置,避開踏板被擠壓的風險。
以上,若線束布置在運動件附近時,需要模擬運動件的運動方式、振幅等,若出現干涉擠壓的情況則要及時優化走向避開風險。
3.3 工藝裝配要求——線束在螺栓固定處的布置
線束屬于整車的電器件連接物料,在總裝工藝上屬于比較靠前的工位。當線束布置后,在進行其它零件的固定時,若裝配設備與線束干涉,則會出現線束擠壓受損導致功能失效的風險。?


如上圖5 所示,線束走在安全帶固定孔的下方,因線束柔軟布線時會出現上圖所示的兩種走線方式,則第二個圖中的線束與固定孔比較近,則會出現裝配安全帶時擠壓線束的風險。因此,該位置需要移動線束的卡扣位置,將其置于固定孔下方,該措施可避免擠壓線束,方案如圖6,從設計上避開干涉,降低過程控制風險。
以上是線束在設計過程中在整車布置方面需要考慮的基本準則,在項目開發的數據階段盡可能考慮到布線后線束的風險,盡早做出樣線裝車驗證,才能發現待改進點及時做出改進,好的的線束布置會降低電器功能失效的風險。
