汽车线束设计及可靠性研究

来源：线束世界•作者：线束世界-Jimmy•2023-05-31 11:03

目前，现代化科学技术得到了有效地提高，汽车行业也随之快速发展，成为人们生活中不可缺少的部分。同时汽车内部的电气设备可以将每个电子部件相连接。线束设计对汽车电路有着重要作用，否则汽车的功能要求无法满足，因为汽车性能的提高和新功能的不断应用，才能满足汽车的不同需求。由于汽车内部结构变得越来越复杂，导致电器的安装维护与布线的难度也随之加大，横梁所需要承载的重量也会随着领件增多而增加，从而促使车辆的可靠性降低。本文根据汽车线束的系统设计及有关原材料的选择进行了分析，以期能够为汽车线束设计的可靠性提供参考。

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汽车线束布置设计与原则

设计人员在线束布置设计时，要充分考虑到整车电子设备的分布及其属性特征，可将线束大致归结成：前舱线束总成、发动机线束总成、仪表线束总成、地板线束总成、门线束总成、顶棚线束总成、蓄电池线束总成等。

(1) 线束总成安装方便

在进行汽车线束配制设计时，应根据区域的不同，对线束设计采用不同的设计形式，通常使用“H型”、“E型”布置。金属端口的直径一定要大于通过端口最大外部的组件直径，如达不到，线束就不能通过。汽车线束的配置应尽最大可能减少在整人车辆的组装中添加过多的步骤，因为它们所规划的位置不同，因此所需要的结构也就不一样。为了安装方便，设计人员在方案制定时就需要预备至少2种以上方案，并研究每种方案的实际可能性以及优缺点，确定该结构能解决汽车电路要求。

(2) 线束固定结构易于装配

“一定要在设计线束固定模式和结构时充分考虑组件的组装程序，在不过多增加的状况下，应寻求组件的可靠性。简单的特别是在空间很窄的地方，例如车门内的侧线，车身和室内装饰线，并且由于空间有限，最大限度地使用塑料夹或粘合带在设计固定线束结构和相关功能时，必须在金属板孔中完全安装穿孔橡胶夹，安装力不超过100N。在这种情况下，正常标准的部件应设计成尽可能使用标准部件的类型，并通过早期设计尽量减少使用特殊工具进行装配和维护。

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(3) 良好的可维护性

当电力系统发生故障时，在尽可能短的时间内消除故障，并防止故障对其他部件造成损害。为了后期维护方便，在汽车插接件较多时，对于线路固定的位置要深思熟虑，如果有必要，可以增加线束槽或者是线束支架等方式，而外露的部分则使用波纹管对其进行保护操作，这样做到各区域之间相互留有空隙，避免零件产生不必要的干扰。同时，线束布置需要避开高温区，之前空隙距离至少留足160毫米：若是不能避开高温部件，需要添加隔热罩将线束保护起来，不与系统发生额外冲突，保障线束维护的方便性。

汽车线束原材料的选择及美观设计

(1) 汽车线束原材料的选择

设计人员在汽车电路设计中，一定要充分了解与尊重电路的原则问题，例如，在选择导向的过程中是否挑选到符合颜色的导线，因为选择正确颜色的导线可以在最大限度上减少错误的出现。同时还应该选择合适的横截面积，一定要选取最短间距进行导线的连接，最终目的是字接插件两侧正确安装导线，进而可以更好的对汽车整体线束设计进行分析与研究。

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设计中最重要环节就是保险丝与线束的选择，我们知道在汽车设计时正确选择原材料是甚为关键的。保险丝属于汽车的保护元件，它的操作原则在于对电子设备在使用过程中的保护，若保险丝选择不合理将无法在预定电流值立即熔断，则起不到保护电器的目的。在目前大部分汽车的构成都是包含乙烯基树脂绝缘的低压电线，或者是汽车薄壁低压电线，可以方便操作人员装配方便，后期维护和更换也会简单容易。

(2) 汽车线束美观设计

汽车线束无论需要遵循何种原则或是选定何种制作材料，其中最重要的就是顺其自然，走线不能太过牵强，并在此基础上增加美观设计。线束走向需要依照电子设备所在区域方向相同，尽量进究横竖平直方式，避免为节省材料而采用斜方向设计若是在布置中发现线束太乱，建议这部分合理使用线束护板。在设计方案中，需要综合考虑汽车整体元件，结合线束布置在正是开始前把潜在风险尽量规避，为后期制造和装配提供较大发挥空间。点之，设计人员合理布置线束走向，从而选择量优方式保障电器运行性能。

汽车线束系统可靠性分析

我国一直支持推广可靠性的实施，并且为了更好地提高可靠性对其投入大量的精力进行研究，关于汽车线束可靠性的提升主要从以下几方面进行：

(1) 端子和连接器的可靠性分析

线束系统可靠性的主要内容之一就是端子和连接器，它们是汽车线束系统的关键组成部分，在线束系统中具有非常重要的意义。线束系统出现损坏，大多数是由于端子与连接器出现了问题造成的，例如端子出现老化现象，连接器中间由于太长时间出现了松动、损坏等其它问题，在平时这一问题属于非常小的细节，但是会直接影响到线束系统的可靠性。所以线束设计中关于如何有效提高段子的可靠性是需要通过一些列措施来完成的。值得注意的是，选择合适的接头与插件是非常重要的，以及需要关注连接器的温度，还有其允许通过的最大电流，尤其是工作环境与工作温度:最重要的是有效防止含有腐蚀性的气体、液体对端子和连接器所造成伤害。

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(2) 线束保护可靠性

设计人员需要从完整性的角度分析线束保护的可靠性，因此有必要制定一系列可靠性测量。在选择过程中，包装材料必须经过详细和整合的测试，然后选出具有最高集成性能的材料，抽样检查每一环节的具体内容，并去除不合格产品。线束固定设计一般使用到扎带、卡打和支架护板等，它们主要作用就是固定线束走向，减少摩擦，避免安全隐患。

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扎带属于固定走向中使日最多的材料，大部分固定都是使用却带来完成的，我们常使日的式带例如P66材质:长打通用举型句知型、T型、插接件、管夹类等。一般在空间狭小和无法打孔部位使用，支架护板相较于上面两个在使用性上较差，且一般制造费用较高，每款汽车的结构形状都不相同，因此支架护板设计也会不一样。为了更好地增强线束保护可靠性，线束固定的每类材料都是有优化空间的，设计人员在完善线束方案的同时，可以进一步研究固定线束的品质，降低成本提高经济效益。

(3) 合理布局可靠性

合理的配置和分布可以提高线束的结构和可靠性，合理的配置可以有效地优化线束设计的复杂性，避免线束制造和安装的许多风险。在安装和测试过程中，通过合理配置和提高人性来优化线束的尺寸和直径，良好的设计影响到整个车辆系统的可靠性。

但是，在布置之前，线束的长度是根据车辆上电器的实际配置来确定的。在设计中，线束的长度太长则浪费空间和材料无法使线束垂直，从而使车辆与金属板发生碰撞，并在移动时摩擦产生声音。由于上述原因，应增加线束实际固定强度，并有助于提高线束可靠性，为后期实际装配环节提供良好基础。

结语

汽车线束遍布于整理结构之中，被称之为汽车的“神经”，对于汽车使用的安全性与舒适性有着直接的影响，因此，汽车线束对于设计和其原材料的选择有着非常高的要求。需在线束设计过程中，根据线束的工作条件、功能性等，进行线路、插接件、导线以及线束包扎固定的针对性设计，以提高设计的可行性，确保线束原材料与工作环境的最大化适应，以保还汽车投入使用后整体性能的稳定性与可靠性。