线束在整车布置中的设计要点

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汽车线束连接整车上所有用电器，因此布线范围比较广，覆盖车身多个钣金面。怎样进行设计从而避开布线及装配中的风险点，就需要在产品设计前期进行策划分析，尽可能避免装车后出现线束被挤压导致功能受损的情况。

前言线束作为汽车上连接电器件的重要零件，其设计方案及实施，以及整车布置的可靠性对电器功能的实现起着重要的作用，被称作汽车的神经系统。随着整车电气功能的增加，电子控制模块的普遍应用，电气件越来越多，电线也越来越多，线束也就变得越粗越重，如何使线束在有限的汽车空间中更有效合理布置，使汽车线束发挥更大的功能，已成为必须要解决的问题。本文主要对线束在整车上的布线设计进行分析阐述，并对易发生干涉磨损的位置提出具体可执行的设计方法。



线束在整车布线上的设计原则线束本身具有柔软，易弯曲的特点，在布置中具有较强的贴附性，一般沿车身前后纵梁、圆梁、零件固定支架等进行布置，通常采用的固定方式有线夹固定、卡扣固定等，如图1 所示。

无论采取何种固定方式，线束在走向上会接触到不同的零件，有些零件与线束的接触不会造成影响，有些零件是运动型的，与之接触易产生摩擦，如何走线能避免线束被磨损或挤压干涉，需要考虑多种因素，主要有以下几个方面的原则：
1）线束避免和尖锐以及易磨损的零件表面接触；
2）线束两固定点间不可过紧，走向顺畅无扭曲；
3）线束需要远离热源或者有相应的保护措施；
4）分支线束从干线出线时要有保留，防止被挤压，缠绕或者是走向错误；
5）线束与移动的部件之间要有间隔空间根据以上原则，对线束在整车上的布置要求进行汇总，具体见表1。

在做车型的线束走向布置时，按照表1中的要求进行线束与周围零件的距离确认，若达不到该要求需要改变走向或者增加防护等措施进行设计优化。



关键位置的走向设计方法如图2 所示，一套整车线束贯穿了前舱、驾驶舱、底盘、车门等位置的每一个用电器，因此线束的长度比较长，分布比较分散，所以对线束走向的各位置均需要进行评审，评估是否满足线束对周围空间的要求，关键位置需要制定设计方法避免风险，下文逐一介绍。

3.1　防水性要求——前舱线束与驾驶舱线束连接
前舱线束与驾驶舱线束连接时，需要通过车身的前围板。因驾驶舱内是属于密封性能较好的室内空间，不允许漏水漏灰等，因此该位置的线束设计需要考虑防水性要求。
如图3 所示，做好密封防水性有以下设计要求：

a）护套与钣金间防水：如图3 a) 所示，过孔护套与前围板间的设计配合尺寸需要过赢，装配到位后能够完全密封；
b）护套与线束间防水：如图3 b）所示，护套穿线束内经需小于线束外经，防止水从护套内经处进入；
c）线束波纹管内进水：驾驶舱外线束布置空间原因Z 向上高于过孔护套，水流沿波纹管进入驾驶舱。因此需要在舱外最低点导水防止水流进入内舱，措施为断开波纹管改为布基胶带缠绕；
d）线束内部线路导水：因线束为开口波纹管包覆，水流进入波纹管后很容易进入导线与导线间的缝隙，当雨量过大时，水很容易沿导线进入。因此需要将过孔护套位置处导线与导线间添加防水胶泥进行密封。
以上四个点在线束设计时要考虑到，制定相应措施进行密封，防止水进入室内引起地毯等零件受潮受湿。


3.2　防挤压要求——线束通过门槛地板位置
如图4，线束沿钣金经过门槛内板部分的铺设属于不可见部分，因此该位置需要考虑以下方面：

a）门槛内饰板挤压线束作为上下车的必经之地，门槛内板会经常受到踩踏，由此产生的变形会作用于经过该位置的线束，如图4 红圈内位置。若饰板形变量过大，则会导致线束受力后变形磨损。因此该位置的线束宜采用平板布线的方式，避免内饰踏板被踩时挤压线束。


b）线束小分支出线位置与固定点近如图4 红圈内位置的小分支出现后固定在钣金上，与固定点近。若线束干线受到向下的力容易引起分支被拉扯，或者与地钣金凸起部位接触磨损，引起线路故障导致功能失效。因此该小分支需改变出线位置，避开踏板被挤压的风险。


以上，若线束布置在运动件附近时，需要模拟运动件的运动方式、振幅等，若出现干涉挤压的情况则要及时优化走向避开风险。


3.3　工艺装配要求——线束在螺栓固定处的布置
线束属于整车的电器件连接物料，在总装工艺上属于比较靠前的工位。当线束布置后，在进行其它零件的固定时，若装配设备与线束干涉，则会出现线束挤压受损导致功能失效的风险。

如上图5 所示，线束走在安全带固定孔的下方，因线束柔软布线时会出现上图所示的两种走线方式，则第二个图中的线束与固定孔比较近，则会出现装配安全带时挤压线束的风险。因此，该位置需要移动线束的卡扣位置，将其置于固定孔下方，该措施可避免挤压线束，方案如图6，从设计上避开干涉，降低过程控制风险。