胡凱,李臻,李延靜

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺(tái) 264006)

汽車線束布置的研究

胡凱,李臻,李延靜

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺(tái) 264006)

線束裝配和環(huán)境匹配是線束前期布置設(shè)計(jì)的重要影響因素。結(jié)合實(shí)際案例，通過(guò)分析線束裝配和環(huán)境匹配的常見(jiàn)問(wèn)題與對(duì)應(yīng)解決措施，對(duì)線束前期布置需要避免的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，為后續(xù)整車線束開(kāi)發(fā)提供參考。

線束裝配；環(huán)境匹配；線束布置

0 引言

在汽車電子技術(shù)中，汽車線束扮演了極其重要的角色，要是沒(méi)有它就沒(méi)有汽車電路，更沒(méi)有汽車網(wǎng)絡(luò)。伴隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)于汽車的要求也在不斷變化，空間、安全、舒適、油耗已經(jīng)是最為普遍的購(gòu)車要求，車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與智能成為更高科技的需求，汽車線束變得越來(lái)越復(fù)雜，因此線束布局及其保護(hù)也越來(lái)越重要。而影響線束布置的兩個(gè)重要因素就是線束裝配和環(huán)境匹配。

1 整車線束裝配

整車線束裝配在汽車裝配過(guò)程是比較重要的環(huán)節(jié)，從產(chǎn)線開(kāi)始到結(jié)束，都會(huì)有線束安裝的過(guò)程，所以線束細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)布置不僅要有利于操作人員安裝與固定，而且要確保裝配后線束不扭曲、不受力，從而保證耐久質(zhì)量[1]。常見(jiàn)有如下幾個(gè)問(wèn)題：

1.1 主干線束粗硬，不易彎折

整車功能較多，主干線束包含大部分回路，線束較粗、較硬，裝配時(shí)彎折難度較大，如圖1所示。所以在需要彎折處，前后固定卡釘距離不易過(guò)小，彎折角度不易過(guò)大，這樣裝配過(guò)程會(huì)比較輕松。且安裝完成后，前后固定卡釘不受力，沒(méi)有脫落風(fēng)險(xiǎn)，線束沒(méi)有過(guò)大的彎折應(yīng)力，不影響耐久。

圖1 主干線束彎折難度較大

1.2 裝配空間受限

線束卡釘固定處或者接插件連接處，經(jīng)常會(huì)手部空間不充足，如圖2、圖3所示，所以布置線束時(shí)，可將固定卡釘設(shè)定為偏置卡釘，使線束遠(yuǎn)離，給安裝卡釘留出空間；接插件臨近的分支點(diǎn)或者固定點(diǎn)到接插件固定位置可以稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，給接插件及后部線束留出足夠的活動(dòng)余量，使操作過(guò)程中線束不彎折受力，減少操作困難，而且可避免裝配完成后接插件根部線束持續(xù)受力加速老化，影響耐久。

圖2 線束卡釘安裝手部空間不足

圖3 線束接插件安裝手部空間不足

1.3 接插件方向與對(duì)接件方向不一致

接插件連接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)方向與對(duì)接件方向不對(duì)應(yīng)，需要扭轉(zhuǎn)線束調(diào)整接插件方向，但是線束較粗較硬時(shí)，扭轉(zhuǎn)困難，影響裝配。應(yīng)該根據(jù)三維數(shù)模確定接插件與就近固定卡釘或者主干分支點(diǎn)的相對(duì)方向，在線束工裝板上增加固定方向的工裝來(lái)確保其與對(duì)接件的方向一致，方便操作人員安裝，也避免了接插件根部線束扭曲受力。

1.4 線束遮擋其他零件安裝路徑

線束為柔性材料零件，兩個(gè)固定點(diǎn)之間為非固定區(qū)域，易受外力影響方向不固定，經(jīng)常會(huì)遮擋住其他零件安裝路徑，導(dǎo)致其余零件無(wú)法安裝，或者強(qiáng)行安裝擠斷線束，如圖4所示。規(guī)避此類問(wèn)題發(fā)生：(1)限制兩個(gè)固定點(diǎn)之間線束長(zhǎng)度和工差；(2)線束固定孔設(shè)定為腰型孔，限制卡釘轉(zhuǎn)動(dòng)，減少線束的活動(dòng)范圍；(3)使用偏置卡釘，改變線束路徑。

圖4 線束遮擋飾板安裝孔

2 整車線束環(huán)境匹配

線束的環(huán)境匹配是要確保線束在裝配完成后，整車動(dòng)、靜態(tài)條件下，沒(méi)有磨損、干涉、異響、熱損壞等問(wèn)題出現(xiàn)，且不影響內(nèi)外飾零件的間隙配合。

2.1 線束干涉

在線束設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要求避免與其他零件干涉，間隙至少25 mm，但是由于線束的柔性化特征，且受整車布置空間的影響，仍然會(huì)存在干涉的情況，所以線束干涉是線束布置中最常見(jiàn)的問(wèn)題，并且干涉又會(huì)衍生出異響等。

一般干涉的評(píng)估原則就是線束保護(hù)可靠，不磨損干涉零件。線束保護(hù)一般的方法就是增加覆蓋物，常用的可起到保護(hù)作用的覆蓋物有耐磨膠帶、PUR管、編織套管、波紋管，耐磨程度依次升高。

干涉一般分為如下幾種情況：(1)線束有耐磨保護(hù)，干涉零件耐磨不鋒利(例如無(wú)毛刺的鈑金棱邊)，兩者基本無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，干涉可接受；(2)線束有耐磨保護(hù)，干涉零件涉及安全或者本身不耐磨(例如燃油管、制動(dòng)管、冷卻水管、空調(diào)管等)，干涉不可接受；(3)線束有耐磨保護(hù)，干涉零件耐磨且較為鋒利(例如CCB棱邊、支架棱邊、變速箱發(fā)動(dòng)機(jī)缸體邊沿等)，一般不可接受，或者通過(guò)耐久測(cè)試觀察線束包覆物的磨損情況進(jìn)行評(píng)估；(4)線束無(wú)耐磨包覆物，除非干涉接觸面為友好接觸面(例如光滑的塑料、鈑金平面等)，其余都不可接受。

線束因?yàn)楦缮鎸?dǎo)致異響，一般都出現(xiàn)在四門(mén)內(nèi)，原因如下：(1)玻璃升降開(kāi)關(guān)等零件會(huì)安裝在門(mén)飾板上，但是連接開(kāi)關(guān)的線束是固定在門(mén)鈑金上，所以會(huì)出現(xiàn)鈑金到開(kāi)關(guān)段線束無(wú)固定，且為了方便連接開(kāi)關(guān)線束，分支一般會(huì)比較長(zhǎng)，安裝完飾板后線束自由度太大，開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程中會(huì)有異響；(2)門(mén)內(nèi)玻璃做升降運(yùn)動(dòng)，線束如果布置不合理，會(huì)在玻璃運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生干涉，出現(xiàn)摩擦異響、碰撞異響等，如圖5所示。所以門(mén)內(nèi)線束布置，自由度過(guò)大的分支需要增加海綿膠帶包覆，且需要遠(yuǎn)離玻璃的運(yùn)動(dòng)范圍。

圖5 門(mén)線束與玻璃間隙小易干涉異響

2.2 熱損壞

前艙環(huán)境基本都是高溫環(huán)境，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)，溫度可能會(huì)超過(guò)100 ℃，所以前艙線束布置要盡量遠(yuǎn)離熱源，且要有耐高溫包覆物保護(hù);如果無(wú)法避免，需要增加鋁箔包覆隔熱，否則會(huì)因溫度過(guò)高加速線束老化。

2.3 影響間隙價(jià)差

乘客艙線束布置一般是在地毯、飾板下方，但因飾板下方空間受限，線束、地毯、飾板三者經(jīng)常是擠在一起的，導(dǎo)致飾板安裝后受力，且飾板與飾板之間的配合也只是塑料搭扣連接在一起，連接力不足，無(wú)法抵消飾板受力，從而導(dǎo)致飾板之間出現(xiàn)間隙或者階差。所以線束在飾板下方布置走向時(shí)，盡可能避開(kāi)飾板連接搭扣位置，且卡丁選擇tape on類型卡釘，如圖6所示，使線束更加貼合鈑金，降低線束厚度，減小飾板受力的貢獻(xiàn)量。

圖6 tape on類型卡釘

2.4 線束防水

前艙內(nèi)和門(mén)內(nèi)是存在水環(huán)境的區(qū)域，線束接插件必須使用滿足防水要求的接插件；存在橡膠悶頭的位置，線束內(nèi)部必須增加防水泥阻止水通過(guò)線束流入其他區(qū)域，且橡膠悶頭位置不能處于線束整體的最低點(diǎn)。

3 總結(jié)

通過(guò)實(shí)際案例的分析，說(shuō)明了線束布置對(duì)后續(xù)線束裝配和環(huán)境匹配的影響，借此提醒汽車線束工程師在線束布置開(kāi)發(fā)前期，應(yīng)將其作為兩個(gè)重要影響因素考慮?？偠灾€束是個(gè)多樣化、復(fù)雜的零件，在實(shí)際零件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，影響因素要比以上所說(shuō)還要多得多，還需要綜合各方面因素考量。

[1]邱偉,吁苗.汽車線束的三維布局設(shè)計(jì)基本原則[J].汽車電器,2012(3):16-18.

QIU W,YU M.Basic Principles of Three-dimensional Layout Design for Vehicle Wiring Harness[J].Auto Electric Parts,2012(3):16-18.

[2]吁苗.汽車線束設(shè)計(jì)原則[J].汽車與配件,2010(1):37-39.

YU M.Design of Motorcar Electrical Wiring Harness[J].Automobile & Parts,2010(1):37-39.

[3]谷孝衛(wèi).汽車線束設(shè)計(jì)及線束用原材料[J].汽車電器,2006(10):16-19.

GU X W.Design of Automotive Wiring Harness and Its Raw Materials[J].Auto Electric Parts,2006(10):16-19.

[4]張華.汽車線束及線束零件介紹(Ⅰ)[J].汽車電器,2009(2):51-56.

ZHANG H.Introduction to Automobile Wiring Harness and Its Accessories(Ⅰ)[J].Auto Electric Parts,2009(2):51-56.

StudyonArrangementofWireHarness

HU Kai,LI Zhen,LI Yanjing

(SAIC-GM Dongyue Motors Co.,Ltd.,Yantai Shandong 264006,China)

The assembly and environment matching of wire harness are important factor influencing the wire harness layout design. Combining with the actual case, the issues and solution of wire harness assembly and environment matching were summarized.It provides reference for the development of vehicle harness.

Harness assembly；Environment matching；Harness layout

2017-08-30

胡凱(1989—)，男，工程師，本科，現(xiàn)從事汽車線束的開(kāi)發(fā)與管理工作。E-mail：kai_hu.sgmyt@saic-gm.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.12.012

U463.6

A

1674-1986(2017)12-050-03