汽车线束三维布局设计的基本规范

1)汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束就没有汽车电路。随着人们对汽车的安全性、温馨性、经济性和排放性要求的进步，汽车上的电器越来越多，因此连接各种电器的线束也越来越复杂，成为当代汽车故障频发的环节，因而在汽车设计和消费制造中越来越受到重视。如何提高汽车线束的综合性能已成为人们关注的焦点。在汽车线束的整体设计中，三维规划是前提。本文康瑞连接器厂家将重点介绍这一部分。

1汽车线束设计流程

汽车线束的设计流程如图1所示，具体分析如下。

主机厂的电气工程师将提供整车电气系统的功能、电气负载和相关的特殊要求、电气部件的状态、设备的位置以及线束和电气部件之间的对接方式。

图1汽车线束的设计和制造流程

根据电气原理图，停止每个电气子系统和电路的配电，包括接地点的分布。并画出相应的整车电气原理图。

绘制三维线束布局。

根据各子系统电气元件的分布，确定线束在车上的接线方式及其方向；确认线束的外部维护模式和过孔的维护；并根据电气设备本身的连接器，在线束上确认与其对接的端子和护套的型号:画出二维线束图。

根据冻结的3D接线图和原理图检查2D接线图；如果没有错误，可以提前发图。经认可后试制、消费。

2线束的三维规划趋势设计

线束的路线规划和分段是基于车身钣金的详细情况，整车电器元件的离散和综合是分开的。线束的走线要按照一定的方式分段，但要在车身钣金能满足线束布置的前提下，从整车电气角度考虑它的铺开路线。

1线束三维规划的主要标准

下面详细介绍三维线束规划趋势中需求思维的主要准则。

装配技术好。

线束的截面设计必须满足易于装配的前提。尽量不要在总装上增加太多工序，而要考虑分总成，比如车门线、仪表盘线。同时，思考不使用特殊工具完成装配的最佳方法。

维护性好。

这一点与l点相协调，不仅组装方便，售后维修时也很容易拆卸。不能因为需要修理电气设备而拆下线束的某一部分和其他零件，否则会增加不必要的维护工时。

基于此，设计线束时应考虑以下几点：

①所有线束的接头都应布置在中间，手能够到的地方。或者干脆拆一些零件。可以触摸连接器；

②对于只能单手插拔的连接器，另一端的连接器要固定在车身上；

③同一个零件上的连接器应该是颜色、尺寸、内部定位等。避免错误安装；

④连接器末端的线束要预留一定的长度，以方便连接器的插拔。关于开关端的线束，建议预留80 ~ 100 mm的仪表、音响、空调面板等维修率较高的电器元件。后线束预留可方便插拔的长度；

⑤保险丝盒的线束应有足够的余量，以便于拆卸保险丝盒。

电路尽可能短。

思考完拆装流程，就要思考如何让线环尽可能的短。因为回路短，所以有以下好处:①导线上方的电压降小，用电器件获得的电压高或信号衰减小；②可以减轻整车重量；③可以降低线束的成本。

尽可能减少线束段。

这有时会与装配工艺性相矛盾，因为有时为了方便安装，需要将原本一根的线束分成两段，这是线束三维设计实践中的一种权衡。因为增加了线束段，所以需要增加线束之间的对接连接器。但增加对接接头时要考虑以下几点:①增加线束上方的压降或增加信号衰减；(2)增加电连接的潜在弱点；③需要加器件点或器件支架来固定对接；④增加线束装配时间和材料成本。

所以我们经常会在一些德系车上看到一条大线贯穿机舱、乘客舱、行李舱。这是一个典型的设计，只有几个部分。

要考虑电磁兼容和抗电磁干扰。

不仅从导线的选择(如双绞线、屏蔽线等。)，还要从线束的布线趋势来看。比如一些带电池后行李厢的欧系车型，会有一根大直径的导体贯穿全车，时刻供应强大的电流，因为电的传输会传到机舱的电箱和起动机。此时，如果按照传统的布线方式将大电流线放在同一束导线中，势必会对信号线产生干扰，所以通常会分开布置，与普通线束有足够的距离，并要求从金属片上开一个凹槽来容纳导线，这样可以起到一定的电磁屏蔽作用。当然，这样的处置会增加资本。但是这个资本是必要的。

2线束布置时应注意的其他细节

除了上述五个基本准则外，在布置线束时还应注意以下细节，以确保线束布置的可靠性。

在线束的最大装配公差条件下，布置在运动部件附近和左侧的所有线束都应与运动部件保持足够的间距，这是由运动部件的运动量决定的。

在线束的最大装配公差下，线束与相对静止的零件之间应保持至少6mm的间隙，除非线束已固定在该零件上。

线束的分支必须有足够的松弛度，这样不连接线束的装置会增加应力。我们应该在线束的3D数字模型中显示这种松弛，以便3D状态更接近实际状态。

为防止接地板损坏行李箱上的任何线束，装载时行李箱上的接地板与行李箱上的任何线束之间的最小间隙应保持在25毫米以上。

一般情况下，需要在距离线束连接器120mm处增加一个固定点，以尽量减少连接器中的端子接收到的线束的振动和质量引起的负载。

从发动机主体到车身布置的线束分支应尽可能布置在敞开的中心，并留有足够的长度余量，以避免发动机工作时对线束的磨损或拉伸应力损伤。

线束应远离燃油管路布置，线束上两个固定点之间的长度应小于300毫米。此外，在拐角处需要额外的固定点。

3搭铁战略

接地点的分布在汽车线束设计中尤为重要，因为它是保证信号传输完整性的重要环节。接地点选择不当，容易形成信号干扰，从而影响某些电器正常功能的完成。因此，在汽车线束的设计过程中，需要根据电器设备的不同性质和功能，对接地线和点进行合理的分布，最大限度地保证车上所有电器设备的良好工作状态。

根据接地电路的功能。电气设备分为两类。一个是重要部分，一个是普通部分。重要部分包括发动机控制单元(ECU)、防抱死制动系统控制单元(ABS)、安全气囊系统控制单元(SRS)等触及整车安全的控制单元。这种用电负荷不仅对整车的性能和安全非常重要，而且是敏感设备，容易受到其他用电设备的干扰。

因此，重要部件的接地点必须单独设置，不能与其他电气设备共用，以免受到其他电气设备的干扰，影响汽车的性能和安全。但在一些车辆的设计中，为了提高接地的可靠性，对于一些重要的电气部件，比如安全气囊，会停止多重接地。这样做的目的是，如果其中一个接地点发生故障，可以通过另一个接地点对系统进行接地，保证系统的安全运行，同时可以降低接地阻抗。此外，EMC/RFI接地还需要单独的接地点(如音响)，以保证无线电状态的电磁兼容性。

至于普通零件，这类设备大概就是整车了。不是很重要。增加普通电气设备以提高驾驶员和乘客的舒适度。所以这类装置可以根据情况相互组合，一起铆在地上。还有一点需要提醒的是，整车接地点一定要和电池负极连接牢固。另外，防静电接地的相关内容可以参考文献。

图2显示了典型汽车的地面分布模式。图2中接地点的接地位置见表1。

图二。典型汽车的接地分布

表1图2中接地点的接地位置

4结束语

以上是线束开发过程中3D设计的一些基本准则，需要在实际设计中敏感应用；在设计结束做出样品后，进行一系列试验(包括实验室试验和实车道路试验等)。)来验证设计的可靠性。

定电磁屏蔽作用。固然如此处置会增加本钱。可是这本钱是必要的。

2线束布置时需求留意的其他细节

除上述5点根本准绳之外，在线束的布置时还有如下的细节需求留意，以保证线束布置的牢靠性。

在线束最大的装配公差条件下，一切布置在运动件左近的线束，应该和运动件之间保存足够的间隔，此间隔由运动件的运动量来决议。

在线束最大的装配公差条件下，线束与相对静止的部件之间需求保存最少为6mm的间隙，除非线束曾经被固定在这个部件上。

线束分支必需有足够的松弛，以使线束不会与其衔接的器件增加应力。我们应在线束的3D数模上将此松弛度表现出来，以使3D状态愈加接近于实践状态。

为了阻止搭铁片毁坏主干上的任何线束，装车时线束主干上的搭铁片到线束主干上的任何线束最小间隙应维持在25mm以上。

通常状况下，间隔线束插接件120mm处需求增设固定点，目的是尽可能减少插接件内的端子所接受线束震动和质量所带来的担负。

从发起机本体往车身上布置的线束分支，要尽量布置在比拟开阔的中央，且要留出足够的长度余量．以避免发起机运转过程中给线束形成磨损或拉应力损伤。

线束布置时应避开燃油管路，线束上两固定点之间的长度应小于300mm。另外，拐角处需求增设固定点。

3搭铁战略

搭铁点的分配在汽车线束设计中尤为重要，由于它是保证信号传送的完好性的重要组成局部，假如搭铁点选择不当，就易形成信号干扰，从而影响某些电器正常功用的完成。因而在汽车线束的设计过程中，一定要依据用电设备的性质、功用的不同，对搭铁线和搭铁点作合理的分配，才干最大限度地保证汽车上各电气设备的良好工作状态。

依照搭铁回路的功用来划分。将电气设备分为2类。一类为重要件，一类为普通件。其中重要件包括发起机控制单元(ECU)、制动防抱死系统控制单元(ABS)及平安气囊系统控制单元(SRS)及其它触及整车平安的控制单元。该类电负荷不只关于整车性能及平安至关重要，而且该类电气设备属敏感设备，易受其它用电设备干扰。

因而，重要件的搭铁点必需单设，而不能和其它电气设备共用搭铁点．以免受其它电器件的干扰，对汽车的性雒：及平安性形成影响。但在有些车辆的设计中，为进步其搭铁牢靠性．会对某些重要电器件停止复式搭铁，如平安气囊。这样做的目的是假如其中一处搭铁失效．系统能够经过另一搭铁点搭铁，以确保系统平安工作，同时还能够降低接地阻抗。此外，EMC/RFI搭铁也需求单独设立搭铁点(如声响)，目的是保证收音状态的电磁兼容经过性。

至于普通件，该类设备关于整车而言。重要性并不是很大。普通为促进驾乘人员的温馨性而加设的电气设备。因而，关于该类器件能够依据状况互相组合，共同铆接搭铁。还有一点需求提示的是：一定要保证全车搭铁点与蓄电池负极牢靠衔接。此外，防静电搭铁的相关内容可参考文献。

图2是典型的轿车的搭铁分配方式。图2中搭铁点的搭铁位置参见表1。

图2典型轿车的搭铁分配方式

表1图2中搭铁点的搭铁位置

4结束语

以上是线束开发过程中3D设计的一些根本准绳，需求在实践设计中灵敏运用；待在设计终了做出样品后，需求用一系列的测试来考证(包括实验室的测试和实车道路测试等)，以确保设计的牢靠性。

审核编辑：汤梓红