汽車研發(fā)必看：乘用車整車線束系統(tǒng)開發(fā)之線束布置設(shè)計規(guī)范！
汽車研發(fā)必看：乘用車整車線束系統(tǒng)開發(fā)之線束布置設(shè)計規(guī)范！
我們的神經(jīng)遍布全身，所以老司機看到下面這樣漂亮、性感、優(yōu)雅的小姐姐異常激動 ，如果被發(fā)現(xiàn)了，還會臉紅，不好意思 ，就和神經(jīng)有關(guān)系，而汽車上，線束就相當(dāng)于汽車的神經(jīng)，管控著車身帶電的零部件。
線束系統(tǒng)作為汽車神經(jīng)，充當(dāng)著聯(lián)系中央控制部件和汽車各用電器的重任，線束系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量直接關(guān)系到車輛的安全性。隨著汽車市場的日益火爆，電子電氣行業(yè)的快速發(fā)展，汽車電子電器的迅猛增加，加上人們對汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟性和排放要求的提高，線束在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，汽車線束系統(tǒng)的設(shè)計變得更為重要和嚴(yán)格。
今天
漫談君就帶你一起來看看
乘用車線束布置設(shè)計規(guī)范
線束是電器的神經(jīng)系統(tǒng)，對整車電器電子功能的實現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。在線束布置的總體設(shè)計中要充分考慮各相關(guān)的邊界條件，對車身、動力總成、儀表臺、底盤、內(nèi)飾件必須充分、系統(tǒng)的了解，充分考慮各相關(guān)件對線束布置可能產(chǎn)生的影響，并對相關(guān)件的設(shè)計提出相應(yīng)合理的要求。同時，我們要充分考慮整車的溫度分布和震動，避免線束通過高溫區(qū)，避免線束劇烈震動。
一、分類及走向
我們通?？梢詫⑵囌嚲€束分成：前艙線束總成、發(fā)動機線束總成、變速箱線束總成、儀表線束總成、室內(nèi)線束總成、門線束總成(四門不同)、頂棚線束總成、后行李箱線束總成、電瓶正負(fù)極線束總成、安全氣囊線束總成等幾個部分。
整車線束開發(fā)的前提是在整車開發(fā)體系下展開的，
首先要了解主機廠的產(chǎn)品開發(fā)體系。一般需要掌握電氣架構(gòu)開發(fā)，電氣性能開發(fā)，測試規(guī)范開發(fā)三大階段的工作重點。
整車線束開發(fā)的需要了解的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范有：
l 《乘用車低壓電線束3D布置設(shè)計規(guī)范》
l 《整車電氣原理設(shè)計規(guī)范》
l 《汽車電線束插接件技術(shù)要求》
l 《汽車低壓電線束技術(shù)條件》
l 《高速CAN總成物理層技術(shù)規(guī)范》
l 《乘用車低壓線束包裹材料選用規(guī)范》
l 《汽車線束電氣接地技術(shù)要求》
l 《汽車線束用緊固件技術(shù)條件》
l 《電動汽車用動力蓄電池安全要求及實驗方法》
l 《汽車用蓄電池電線接頭型式、尺寸技術(shù)要求》
l 《汽車通用繼電器》
l 《整車環(huán)保禁限用物質(zhì)要求》
但是線束的劃分和整車的結(jié)構(gòu)和裝配工藝有很大的關(guān)系，不必拘泥于以上的劃分形式。力求達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、布局美觀。同時，線束設(shè)計時，盡量采用模塊化，減少回路。此外，根據(jù)具體車型可以采用轉(zhuǎn)接線等形式的局部線束的設(shè)計。
在線束的布置中，通常有H，L，E，R型等多種布置形式，這些布置形式指的是在線束的布置走向中，類似于這些字母的形狀或者變形形狀，多數(shù)情況下是這幾個字母的變形。這些總體的布置方式各有各的適用之處，根據(jù)實際情況靈活選用即可。如下左圖為H型和E型結(jié)合，右圖為E型和L型結(jié)合。
二、輸入輸出文件
線束的總體布置應(yīng)在整車的P2階段介入，需要收集整車電器件的配置表、2D布置圖，動力總成和整車的布置結(jié)構(gòu)，通過對其功能屬性和裝配需求進(jìn)行分析最終輸出線束的總體布置方案，具體過程如下所示。
完成后將這些初步的結(jié)論運用到線束的總體布置中。在對以上所有的資料進(jìn)行充分的分析以后，進(jìn)行線束的總體布置。要求線束結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便。把主要的電器電子元件初步連接起來，并確定大概的線束劃分方法。
在此過程中，要充分考慮線束的走向，過孔，固定，及溫度震動等，把所有可能出現(xiàn)的情況盡可能的在設(shè)計初期考慮周全，避免以后出現(xiàn)顛覆性錯誤。此階段十分重要，需要和各相關(guān)部門及工程師充分討論，明確輸入輸出信息。把以后所有可能出現(xiàn)的重大問題解決完畢。
三、布置設(shè)計
線束布置由于所處條件差異，需區(qū)別對待，比如對于前機艙線束由于要考慮其周邊所處環(huán)境，而且環(huán)境也最為惡劣，所以要對線束做保護(hù)處理，其它線束的布置也類似，要充分考慮其所處的環(huán)境。
1.前機艙線束
前艙線束的布置在整車線束的布置中占有重要的地位，他反映整車線束的布置水平。前艙線束所處的環(huán)境最為惡劣，要考慮防水、隔熱、震動等等因素，需要對線束做好充分的保護(hù)。
同時，前艙線束最易被用戶看到，需要具備良好的隱蔽性和外表的美觀性。
1） 前艙基本的電器件
前艙主要的電器件有動力總成及其附件部分，ABS系統(tǒng)、燈具、雨刮洗滌系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、中央電器盒(也可以置于室內(nèi))及其他一些電器件。
2）前艙線束的基本走向
最常見的為n型布局方案。此方案為前艙線束從左側(cè)進(jìn)入前艙，然后沿左縱梁及防火墻分布，如圖中紅線所示。在中配置的發(fā)動機前排氣，線束沿防火墻和兩側(cè)布置，離排氣管較遠(yuǎn)。同時，線束基本采用普通扎帶固定。
如上右圖中紅線所示，線束從右側(cè)進(jìn)入前艙，同樣沿防火墻布置。但是在發(fā)動機為后排氣，防火墻區(qū)域溫度較高，所以部分線束采取特殊的保護(hù)措施。線束的固定也都采用扎帶和P型卡固定。
3）注意事項
在前艙線束的布置中，由于前艙環(huán)境較為惡劣，零部件眾多，空間相對狹小，所以在布置前艙線束的時候，要充分考慮前艙線束的走向、保護(hù)及固定。應(yīng)注意的問題有：
前艙熱場的分布;
過鈑金的保護(hù);
線束的固定定位;
線束和運動機構(gòu)的干涉;
接插件的固定;
線束的包扎方式;
周圍零部件安裝時是否與線束干涉等。
2.儀表線束的布置
儀表臺集中全車大部分的操作開關(guān)和顯示裝置，聚集了多個控制單元，同時，線束對接的部分也往往設(shè)計在儀表臺的兩側(cè)，所以，儀表臺線束是整車最為復(fù)雜的線束之一。在線束設(shè)計應(yīng)給與充分的重視和考慮。
1） 儀表臺的基本電器件
儀表臺的基本電器件包括以下幾個內(nèi)容：
2） 儀表線束的基本走向
下圖為的儀表線束布置，沿儀表臺橫梁布置，各分支點固定在儀表臺橫梁及相關(guān)的支架上。另外，儀表線束插件眾多，是整車線束中插件最為集中的部分，所以在布置線束的時候要做好各插件的區(qū)分，避免相同插件的使用;如有則用布置或者顏色區(qū)分開來。
3）注意事項
儀表線束大都沿儀表臺橫梁布置，也可和室內(nèi)線束合為一體，但是在儀表臺線束的布置中應(yīng)考慮的問題如下：
在儀表線束的裝配中，采用不同裝配方式，就應(yīng)采用不同的線束設(shè)計布置方法，如對接件，搭鐵的位置，線束分支的固定等;
很多開關(guān)都是在儀表臺裝好以后再將開關(guān)裝上，這樣在線束設(shè)計的時候，必須把這些線束留長，裕度放大;
儀表臺下對接件多，需要充分考慮其固定，必要時應(yīng)設(shè)計線束槽和線束支架。
3.室內(nèi)線束的布置
室內(nèi)線束是全車最長最大的線束，它貫穿整個車身，是在整車的設(shè)計中首先要考慮布置的線束。他所牽涉到車身問題最多，所需要考慮的過孔問題也最多，在設(shè)計布置室內(nèi)線束的時候，要對車身有一定的了解，同時在整車設(shè)計的過程中需要對車身提出進(jìn)一步的要求，以利于線束的布置。
1）室內(nèi)的基本電器件
室內(nèi)部分的電器件相對較少，如電動座椅及加熱，電子油泵、安全帶開關(guān)、后輪速傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等，位置也相對分散。
2）室內(nèi)線束的基本走向
由于室內(nèi)線束分別很廣且起到連接各個線束的中介作用，該線束的布置方式隨配置變化有較多種布置方式，如下表所述：下圖為室內(nèi)線束布置，為典型的H型線束結(jié)構(gòu)，室內(nèi)沿兩側(cè)縱梁布置，兩側(cè)的線束再經(jīng)座椅橫梁成為一體。油泵線束從后座椅下通過。線束采用扎帶固定，部分使用海面膠條固定。
3）注意事項
室內(nèi)線束和車身的關(guān)系最為密切，在設(shè)計的過程中，需要考慮到車身的問題也最多。在設(shè)計室內(nèi)線束時，應(yīng)注意以下幾個方面的問題：
車身過孔，室內(nèi)線束會經(jīng)過多個過孔，所以在設(shè)計的初期就應(yīng)考慮這些過孔的位置及結(jié)構(gòu)形狀，同時也要考慮該位置和其他件的相對位置關(guān)系;
室內(nèi)線束路徑和固定問題，在室內(nèi)線束中，應(yīng)重點關(guān)注A柱、門檻壓板、座椅橫梁、B柱、C柱、后座椅下部、后門開啟拉線等區(qū)域;
室內(nèi)線束大多采用布膠帶、或者PVC膠帶纏繞，但是在局部的區(qū)域，如果過板金，則需要考慮保護(hù);
需要考慮和其他件的相對位置關(guān)系，如后座椅和下部通過線束的空隙是否足夠。
4.動力總成線束設(shè)計
動力總成線束包括發(fā)動機線束和變速箱線束，動力總成上傳感器和執(zhí)行器眾多。在布置動力總成線束時，要充分考慮這些傳感器的位置關(guān)系，并利用動力總成上的固定點或者利用其上的固定點設(shè)計支架來固定線束。
1）動力總成的基本電器件
動力總成的基本電器件包括以下內(nèi)容：
2）動力總成線束的基本走向
在設(shè)計動力總成線束的時候，應(yīng)先考慮動力總成的形狀和電器件的分布情況，然后考慮ECUTCU的布置位置，通?？刂茊卧贾迷趦x表臺的下方或者前艙內(nèi)。
下圖為的發(fā)動機線束布置，在中發(fā)動機控制單元布置在刮水槽中部，發(fā)動機線束從防火墻的中部過渡到發(fā)動機本體上，在發(fā)動機的左側(cè)用了多個管夾固定線束走向，同時分別設(shè)計了線束卡槽固定點火線圈線束和噴嘴線束。整個發(fā)動機線束布置美觀，固定可靠。
動力總成線束的布置需要充分分析動力的外形尺寸和電器件的分布位置，應(yīng)充分借用現(xiàn)有的安裝固定條件，設(shè)計固定支架，固定卡等安裝固定線束，保持線束走向合理美觀。
3）注意事項
動力總成上傳感器執(zhí)行器眾多，且分布在不同的位置，線束布置固定的難度較大。在布置發(fā)動機線束時，應(yīng)考慮并注意以下問題。
5.門線束的布置
1）門上的基本電器件
門線束相對較小，考慮的問題也相對較少，但是門上的運動機構(gòu)及板金較多，要充分考慮這些內(nèi)容，避免由于運動機構(gòu)在運動過程中發(fā)生干涉或磨線現(xiàn)象。
2）門線束的基本走向
門線束的布置及走向相對比較單一，但其橡膠件部分的結(jié)構(gòu)隨著車型配置的變化和檔次的提高，有著較大的不同之處：下圖為左前門線束的布置，門線束經(jīng)室內(nèi)入車門后固定于門內(nèi)板上，在過板金處加海面膠條保護(hù)。同時給安裝在門護(hù)板上線束留足夠的裕度，保證其安裝。該種方案結(jié)構(gòu)簡單、可靠，性價比高，為最常用的門線束布置方案。
3）注意事項
門線束布置中應(yīng)該考慮如下問題：
門是運動機構(gòu)，所以需要考慮門橡膠件和接口的設(shè)計，保證不在運動過程中產(chǎn)生干涉和摩擦;
由于橡膠件暴露在外，會有雨水等落在橡膠件上，所以要考慮橡膠件的密封和孔的相對位置，盡量使門的過孔低于車身的過孔;
門線束需要多次過鈑金，需充分考慮如何保護(hù)線束;
線束固定孔一定要被防雨簾保護(hù)或者使用防水卡丁;
不同的車型，門的裝配存在一定差異，在設(shè)計中要考慮裝配的問題;
門上運動機構(gòu)較多，如玻璃升降，要避免在升降過程和線束產(chǎn)生干涉。
6.其他線束布置
除以上的線束以外，其他的線束較小，如電瓶正負(fù)極線束，后除霜正負(fù)極線束，頂棚線束，后蓋線束等，連接的電器件也較少，但是在線束布置的時候也需要加以考慮，避免出現(xiàn)布置上的問題。這些較小的線束通常有下列的電器件：蓄電池，后除霜，牌照燈，頂燈，天窗，行李箱開關(guān)等。這些線束連接的電器件較少。
其他線束連接時需考慮的問題如下。
7.線束緊固件設(shè)計
在線束布置和線束產(chǎn)品的實際安裝中，線束卡釘對整車線束布置設(shè)計的意義重大，他不僅能為線束提供普遍的固定，還能在特殊場合，以其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，滿足線束的安裝和緊固需求，下表中列出了常用的線束緊固件種類。
1）固定方式的種類
線束的固定方式多種多樣，可以采用卡子，扎帶，線槽，支架等多種方式，而且這些卡子扎帶數(shù)量種類眾多，并且可以滿足不同的安裝固定要求，列舉部分如下：
可以利用孔，板金的邊，螺栓等定位這些緊固件，具體的結(jié)構(gòu)和形式見線束布置資料庫。
2）緊固件類型的確認(rèn)
根據(jù)緊固件的固定方式和鎖緊方式選擇緊固件的類型，實現(xiàn)線束的固定功能。緊固件由緊固結(jié)構(gòu)和鎖緊結(jié)構(gòu)組成。緊固結(jié)構(gòu)使緊固件的固定在依附物(如車身鈑金)上，而鎖緊結(jié)構(gòu)使緊線束與緊固件緊緊貼合在一起，起到固定作用。
根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，常用的緊固件有孔式緊固件、卡扣、管夾、鈑金卡、金屬扎帶等。緊固件的種類眾多，但是，在選擇緊固件的時候應(yīng)該力求種類簡單，固定方式簡單，在特殊的、沒有其他的方案的情況下，再采用其他的緊固件。這樣給線束的設(shè)計帶來方便，可以降低成本。
3）緊固件應(yīng)滿足的環(huán)境要求
環(huán)境要求主要指緊固件的工作溫度必須滿足環(huán)境溫度要求，裝配位置在前艙的緊固件，一般工作溫度應(yīng)保證-40℃～120℃。在前艙通風(fēng)性能改善的情況下，使得一些區(qū)域的溫度小于120℃，可根據(jù)溫度場試驗確認(rèn)實際溫度，根據(jù)實際溫度選用溫度等級較低的緊固件。
裝配位置在乘客艙的緊固件工作溫度應(yīng)保證-40℃～85℃。緊固件不具備防水功能，設(shè)計緊固件前應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)是否有防水的需求，如有防水要求，考慮其他方式。
8.線束支架設(shè)計
在線束緊固件無法保證線束固定功能或者對線束布置外觀要求較高的時候(如發(fā)動機前艙布線)，應(yīng)考慮用線束支架來固定線束。設(shè)計線束支架時需考慮如下因素。
1）滿足線束的固定要求
線束支架保證線束的導(dǎo)向或者護(hù)套的固定，使線束布置美觀;支架上有相應(yīng)的鎖緊結(jié)構(gòu)，能夠保證線束固定或者護(hù)套固定，固定結(jié)構(gòu)可根據(jù)支架安裝位置確定，一般為螺栓緊固(支架上的安裝孔建議使用腰形孔)，為保證支架的機械強度，必要時增加加強筋保證支架強度。
如果支架材料是塑料，支架的工作溫度必須滿足環(huán)境溫度要求，裝配位置在前艙的線束支架工作溫度保證-40℃～120℃，裝配位置在乘客艙線束支架工作溫度應(yīng)保證-40℃～85℃。如果是金屬支架，要確認(rèn)是否會受到腐蝕，是否需要進(jìn)行熱處理或電鍍等。相應(yīng)要求應(yīng)在產(chǎn)品圖紙或技術(shù)協(xié)議上進(jìn)行明確規(guī)定。
2）考慮支架的裝配
對線束起到固定作用，避免了線束磨損、燒蝕,有效地保護(hù)線束、保證了線束的可靠性，但設(shè)計線束支架時候應(yīng)該充分保證安裝支架和固定線束方便，確認(rèn)是否有裝配空間。確保線束拆卸方便。
四、結(jié)語
需要特別說明的是線束的布置需要充分考慮裝配性和維修性。注意儀表臺板貫通處(通過前壁板)的裝配性。需要考慮貫通處的彎曲和集合限度。謀求易裝配、易操作的姿態(tài)，裝配時間短，并且考慮固定位置的操作性。同時為防止由于裝配差異引起的干涉，線束連接處(插接件)設(shè)置在易操作處。
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