夏志栓 黎歡樂 陳淼

樂清市八達光電科技股份有限公司 浙江溫州 325000

隨著我國科技水平不斷提高，汽車行業(yè)得到了巨大的發(fā)展，人們對于汽車的要求越來越高，加入更多的電器設備，汽車線束的設計也越發(fā)復雜。線束設計關乎著汽車的穩(wěn)定性，與乘客的生命安全息息相關，需要加以高度重視，因此對線束支架防錯設計、三維布線設計、整車電器原理設計等進行深入研究，具有重要意義。

1 汽車線束設計的重要性

近年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，科技水平不斷提高，人們的生活質量得到了巨大的改善。在這個背景下，汽車行業(yè)得到了高速發(fā)展，逐漸普及到普通家庭中，同時人們對于汽車的安全性、舒適性、平穩(wěn)性也提出了更高的要求，汽車中電器設備不斷增加，功能和系統(tǒng)越發(fā)復雜，生產(chǎn)難度越來越高。汽車線束設計是汽車電路設計中最重要的一環(huán)，相當于汽車電路的神經(jīng)中樞，需要經(jīng)過電源分配、搭鐵分配、原理圖繪制、線束布置等環(huán)節(jié)，關乎著汽車電路系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，因此對汽車線束設計進行深入分析具有重要意義。

2 汽車線束設計

2.1 三維布線的設計

市場上汽車的種類、型號有很大區(qū)別，電器設備位置、車身結構也有所不同，汽車線束要根據(jù)汽車的具體情況和特點進行設計，需要選擇合理的布線方式，目前，常用的布線方式有兩種，分別是H型和E型。整車線束都要采用分段分組式的走向設計，線束的走向直接決定著整車電器的布置和線束設計。三維線束的設計要考慮到安裝的方便性和裝配工藝的可執(zhí)行性，保證在正常的操作限度之內(nèi)。在振動部件或運動部件的線束設計中，要根據(jù)運動部件的振動幅度和最大動程，預留一定的線路長度，保證運動部件的振動效果不會沿著線束傳遞，保證其他線束不會受到拉力的影響。汽車三維線束的設計中，要注意預留出插接件固定和接入的空間，滿足穿線的方便性，并要做好線束過孔的密封措施和寬闊部位線束的固定和保護措施。另外，三維線束應該沿邊或沿走線槽的布置，與周圍的零部件保持合理的距離，避免線束承受直接壓力。

2.2 整車電器原理設計

整車電器原理是線束設計的核心，主要包括系統(tǒng)單元電路原理圖紙、整車電源分配圖和整車搭鐵分配圖，關乎著線束設計的準確性，決定各項電器設備能否正常運轉。系統(tǒng)單元電路原理圖決定著電路的連接關系和運行模式，必須將蓄電池、經(jīng)過開關、終端設備、搭鐵、熔斷絲包括其中，形成一個完整的回路。設計人員要先確定各個電器元件的額定電壓、電流、頻率，根據(jù)各用電設備的要求、機械性能、設計主要單元的電路，并保證最大工作電流、脈沖電流在安全標準之內(nèi)。電源分配圖反映著熔斷絲和電器元件負荷的對應關系，一般具有簡單的邏輯控制能力。在設計時，需要根據(jù)電器設備的功能，來確定電源模式，并選擇與之匹配的繼電器。而熔斷絲則要根據(jù)電器元件的功率、工作環(huán)境、最高負荷來進行選擇。搭鐵分布圖在電器原理設計中是最為重要的，難度也是最大的。搭鐵是指將設備、電路等，與參考搭鐵連接起來，并提供一個等電位電，汽車電路系統(tǒng)中一般會設置多個搭鐵。搭鐵的設計將會對電路中的信號產(chǎn)生影響，關乎著電器設備的穩(wěn)定性。在搭鐵的設計上，應該避免線路過長，就近公用同一個搭鐵點。對于ECU、ABS等對汽車整體性能影響較大的用電設備，和一些等容易受到干擾的用電設備，要設立單獨的搭鐵電[1]。對于安全氣囊等防護設備，不僅要設立單獨的搭鐵點，還要進行復式搭鐵，保證防護設備能夠正常運行。

2.3 熔斷絲盒的設計

熔斷絲盒是整車電氣的核心，具有集中供電、分配符合的作用，可以有效節(jié)省空間，實現(xiàn)一體化控制。普通汽車的駕駛艙和機艙各有一個熔斷絲合，部分汽車還在蓄電池正極上，加裝一個小型配電盒，輔助大電流的分配。高檔車型中熔斷絲盒的數(shù)量可能有3到4四個，可以更加靈活的進行電力分配。熔斷絲盒有很多種，常見的有匯流條式熔斷絲盒、直插式熔斷絲盒和線路板式熔斷絲盒。匯流條式熔斷絲盒使用PA改性材料，通過多層匯流條實現(xiàn)了復雜的電器布局，繼電器、熔斷絲等元器件與匯流條的連接處需要安裝過渡插座，負荷能力強，但是生產(chǎn)工序較為復雜，成本較高。直插式熔斷絲盒的導線與端子接入到了電器盒中，將各元器件連接了起來，電源輸入供端，以匯流條進行分配，能承載較大的電流，制造成本較為低廉。但是線束構造較為復雜，裝配難度較大，維修、更換較為困難。線路板式熔斷絲盒通過線路板覆銅的方式，實現(xiàn)了復雜電器布局，可以靈活排布電流，通過改變電源的輸入模式，可以提高電路的可靠性，并與線束端采用插接件連接，插拔更為便捷，但制造成本相對較高[2]。

2.4 線束支架和插拔件防錯設計

在線束生產(chǎn)時，經(jīng)常會出現(xiàn)左邊元件裝配到右邊，或者右邊元件裝配到左邊的現(xiàn)象。在設計時，可以在元件上做出標識，進行左右元件的區(qū)分，或者將左右件做成相同的零件，避免裝配混亂。插拔件防錯設計也非常重要，為了避免裝錯的情況，應該避免將相同的插拔件使用在同一區(qū)域中。如果一條流水線生產(chǎn)多個車型，布置區(qū)域相同，也應該在適配上做出區(qū)分，比如安全氣囊的控制器，一般布置在下車體的中央通道中，選擇適配不同的插拔件可以避免總裝時控制器裝錯的情況。統(tǒng)一型號的插拔件主要通過防錯特征來區(qū)分，線對板和線對線的插拔件，其防錯特征應該是一一對應的，即使外形完全一樣，也要在凹槽、凸筋的位置上有所區(qū)分，也可以使用不同顏色進行區(qū)分，所選顏色要和電器端的顏色保持一致。

3 結語

綜上所述，汽車線束設施是汽車電路的核心，關乎汽車上各項電器設備能否正常運行，關乎著汽車行駛的安全性與穩(wěn)定性。在汽車線束的設計上，要根據(jù)汽車的實際情況，做好三維布線、單元電路原理圖紙、整車電源分配圖、整車搭鐵分配圖、熔斷絲盒和線束支架放錯設計，保護人們的生命安全。