汽车线束的设计的可靠性分析及其线束装配工位的生产方法

来源：线束世界•作者：线束世界-Jimmy•2022-05-26 10:34

要实现车辆的各种功能，并对车辆行驶的安全起到良好的保护，汽车的线束具有非常重要的作用。就整个汽车的电气系统来讲，线束是整车电路的网络主体，而线束当中的各个回路则是保证其稳定性的基础，因此在对汽车的电气回路设计过程当中，必须要对汽车的电气回路的可靠性有着很高的要求。本文从实际出发，从整车电路设计、端子以及连接器的选择、以及线路保护等几个方面，就如何提高汽车线束的可靠性进行分析，供业内参考。

1. 提高整车电路设计的可靠性方法

就整个汽车的电气系统来讲，线束是整车电路的网络主体，在车辆的线束当中，应将各个线路以并联的形式进行连接，并以串联的整体看待，电气系统的正常工作，需要各个回路的正常工作。

在汽车的电气系统当中想要完成一项功能，通常需要多个回路的共同参与，例如，要使得倒车指示灯系统能够正常的工作，就需要电源、仪表、继电器、开关等多个系统的参与，只要其中一个出现故障，就会导致倒车指示灯的不正常功能。线束中的每个回路都影响着整个系统的可靠性，因此可以说，减少回路的数量是能够降低故障几率的。那么如果在汽车的线束设计当中减少回路，就可以使得电气系统的可靠性得到加强，但与此同时我们应充分的认识到，要减少线束总成当中的回路，并不能以牺牲安全、排放或舒适等为代价，而是要做到对系统的合理优化，提高其可靠性。在系统当中，可以利用减少连接点的方式提高系统的可靠性，但针对不同的情况，应有不同的应对措施，例如将信号接地线与电机接地线分开，确保信号读取准确等。

在汽车的各种系统当中，不同的功能对于可靠性的要求也是不不同的，关系到车辆行车的安全以及基本功能的，往往需要非常高的可靠性，例如安全气囊系统、ABS系统等等，而附属功能的系统，则对可靠性的要求较低，例如音响、空调等系统，这些系统一旦出现故障，并不会对车辆的正常行驶造成严重的影响，因此，根据车辆的不同系统，也需有区别的去对可靠性进行要求，这样做的原因是为了有效的降低成本，最大的提升效益。

2. 提高端子和连接器的可靠性方法

　
除了电气系统当中的回路之外，端子和连接器的性能直接决定了线束的整体性能，同时，端子和连接器也是线束当中非常重要的组成部分之一。由于工作环节恶劣，因此端子和连接器常常会在工作当中出现故障，常见的有腐蚀、老化、接触不良等问题。在电气系统的故障当中，由于端子和连接器产生的问题占到其中的百分之五十左右，因此其可靠性对于整车的可靠性起着决定性的作用。

而要提高端子以及连接器的可靠性，首先就要了解端子以及连接器的故障模式，做好预防工作。一般来讲，端子和连接器通常有三种主要的故障模式，其分别是接触不良，固定脱落以及绝缘不良。在这三种故障当中，接触不良可以利用动态接触电阻等、电压降、插拔力等指标进行检测；而绝缘不良则可从绝缘体、绝缘电阻等指标来进行判断；如若是固定脱落的问题，则可以对其耐力矩等指标进行检测。

因此在选择连接器时，可从以下几个方面考虑，选择适合且性能稳定的接插件，从而提高线束设计的可靠性。

（1）根据导线数量及线径选择接插件的数量和类型，一方面为减少线束对接插件的数量，优先选用复合型接插件，另一方面还应保证接插件固定、装配的方便性。

（2）我们知道，在一个连接器当中，端子数量越多则越会降低电气系统的整体可靠性，因此应尽量选择品质和性能得到验证的厂家的接插件。

（3）应该充分的考虑到其工作条件如何。连接器的选用应考虑到其工作环境下所允许的热量以及连接器本身的最大工作电流。如发动机舱一定要选择耐温等级高的插接件，除此之外，还应考虑设备的散热条件，利用距离中心较远的触件来连接电源，可以使得散热的效果更为优越。

（4）要防止腐蚀的现象发生，因此在湿度大的环境下使用连接器时，应尽可能从侧面水平安装，防止水流入接插件，且采用具有防水性能的接插件。

3. 提高线束保护设计的可靠性方法

在车辆的整体环境当中，线束的工作可以说是最为恶劣的，它需要在具有腐蚀性的液体或者是气体的各种存在，并常常需要经受高温、碰撞等情况，在这种工作环境之下，常常就会出现绝缘体磨损或者是导线腐蚀等现象，从而导致短路，而如果想要让线束能够进行良好的工作，也就需要做好相应的保护设计。

从整车来讲，线束应具有防护措施，在线束布置时，须远离热源并控制好长度与走向。每一段线束都应做好固定，以免由于车辆的震动使得线束与周边零件干涉，而对其稳定性带来不良的影响，尤其是在线束过车身孔处，应采用过孔胶塞对其进行保护，防止线束被割伤或者漏水漏灰等问题发生。

必对线束进行外包扎设计，可起到耐磨、防割、防腐蚀等作用，从而要提高线束的可靠性。线束的包扎材料有多种类型，在环境比较恶劣且周围零件较多的高温区域，应选择耐温等级高的波纹管包扎，如发动机舱的线束。驾驶舱内的线束，环境相对较好，则可采用PVC胶带或者绒布胶带等进行包扎。总之，应根据具体环境采用不同的包扎材料对线束进行包裹、保护。

4 结语

要提高车辆线束的可靠性，可以说是一项十分复杂的工作，而想要使得整车线束的可靠性得以提升，就需要从其设计、装配、使用等多个方面对可靠性进行严格的要求。设计是其第一个环节，也是对提高可靠性的第一个环节，因此，在设计过程中就应对可靠性进行严格要求，真正的提高线束的可靠性。

在线束生产制造过程中，线束的大小和产量是决定不同类型的装配流程的关键。

不论线束是何种类型，都需要有预装工位，部分线束还包含盲堵工位。对于回路简单的预装，不需要制作预装板，拿在手上进行作业即可。预装复杂的可制作预装板，方便作业和自检。这就需要一份详细的预装作业指导书，使员工可以清楚明了地知道作业内容，通常一份预装指导书应体现出以下内容：

① 指导书的站位

② 电线线号、颜色、线径、孔位

③ 外壳号，孔位及简单示意图

④ 工序控制点，也就是关键点或注意事项（包含橡胶件、传感器、二极管、锁紧等）

⑤ 如需包胶，应体现胶带类型和长度

⑥ 盲堵号及孔位

⑦ 辅助工具号

指导书就是用最简单易懂的表达方式(如可视化),使员工可以快速作业，且不易出错。员工在插端子之前要检查一下端子刀刺和外观，遵循“一推、二听、三回拉”的原则，听到“咔擦”表示端子安插到位。预装部分外壳全部插满要安装锁紧、盖子或线扎，装配好的外壳回拉电线，电线不应被拉出。各工位完成之后都要进行自检。

预装的电线和物料都比较多，种类比较复杂，其摆放位置就需要遵循一定的逻辑组织，不妨碍操作员。零件摆放要与作业指导书中的作业顺序一致，从左往右，从上往下；同一站位有相同颜色线径的导线应避免相邻，尽可能分远一些；每个零件都要有标识，体现出照片、零件号、限放量等信息；至少要有2个物料盒确保再次补给时不影响正常作业，并配有空料盒撤离的位置；对于特殊电线（如镀金或气囊）要有特别的标识，以警示员工。最后，预装分支完成后必须打圈放在挂线杆或传送小车上面，方便下一站位或总装进行下一步的操作。

总装装配流程从大范围来看大致可分为固定板，经典流水线和“H”形流水线三种，特殊的还有翻转板。

如是回路少，操作简单的线束（如车灯线，行李箱线等）可使用固定板，可随订单量增减板子数量，比较灵活方便。随着回路数增加，当单板无法满足产量和生产效率时（如发动机、仪表盘线等），可考虑流水线生产，动态流水线、四工位、八工位等经典流水线生产方法。但这局限于板子的高度，且在一个工位上不允许两个操作员同时进行平行作业，为解决这一问题，所以才有了“H”形流水线，这种尤其适用于回路复杂，车型种类多的线束（如车身线、内舱等）。比较大的缺点是转速不宜过快，员工会出现晕板现象，长时间低头作业也比较疲劳。