淺析汽車線束的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

王雯倩

摘要：汽車線束是汽車電路的主體，沒有線束也就沒有汽車電路。是汽車電氣系統(tǒng)的主要組成部分，失去了線束汽車電氣系統(tǒng)就沒有了價(jià)值。作為確保汽車在不同復(fù)雜環(huán)境下安全可靠行駛的重要保障，汽車線束必須向著更高端的技術(shù)方向發(fā)展前進(jìn)。綜述目前國(guó)內(nèi)外汽車線束的相關(guān)現(xiàn)狀，淺析了線束未來(lái)可能的發(fā)展趨勢(shì)，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車線束;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言

汽車電子系統(tǒng)作為汽車必不可少的組成部分，線束則是構(gòu)成汽車電氣系統(tǒng)的核心部分，承擔(dān)著傳輸電力以及電信號(hào)的重任，一般是由插接線、傳感器、電線和其他構(gòu)件組成。隨著現(xiàn)代科技帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于汽車的油耗能力、排放能力以及行駛的安全指數(shù)和舒適指數(shù)等提出了越來(lái)越高的要求，然而要滿足上述所提及的要求必須要依靠電子技術(shù)的更快發(fā)展，帶來(lái)的結(jié)果就是有更多的電子設(shè)備運(yùn)用在汽車上，在滿足人們所提出的要求的同時(shí)也同樣帶來(lái)汽車線路雜亂、系統(tǒng)安全可靠性下降等問題，汽車線束的相關(guān)問題正引起人們更大的關(guān)注。

1什么是汽車線束設(shè)計(jì)

所謂汽車線束，即在汽車的整個(gè)線路中起到信號(hào)與動(dòng)力傳輸?shù)淖饔茫瞧囁芯€路得以正常流通的主要因素。汽車智能搭載設(shè)備的運(yùn)行離不開汽車線束設(shè)計(jì)，大多數(shù)電子設(shè)備要想在汽車上得到充分應(yīng)用，都必須將線束設(shè)計(jì)作為載體。由于當(dāng)前越來(lái)越多電子設(shè)備的出現(xiàn)，雖然為汽車帶來(lái)了更多新型的功能，讓人們?cè)谄囀褂弥懈臃奖?，但是將其裝載在汽車上會(huì)占據(jù)大量的空間，這就加大了相關(guān)人員在汽車線束設(shè)計(jì)中進(jìn)行線束布置時(shí)的難度。因?yàn)樵谄囍薪o線束預(yù)留的空間非常小，因此，從某個(gè)角度來(lái)看，要是現(xiàn)代汽車智能搭載設(shè)備被普及開來(lái)，那么在汽車智能化發(fā)展的同時(shí)，相關(guān)人員也要對(duì)汽車線束設(shè)計(jì)的可靠性引起高度重視，并在汽車設(shè)計(jì)中正確處理好兩者之間的關(guān)系。

2整車線束走向及布置

在線束的固定上，應(yīng)盡可能貼合車身，這一點(diǎn)不同的國(guó)家方式各異。日本汽車多數(shù)將線束固定卡板捆扎在線束上，裝配時(shí)卡在汽車板金件的圓孔里，此方法對(duì)線束的尺寸要求較高。德國(guó)汽車普遍用扎帶進(jìn)行捆扎固定，車身前及側(cè)圍板，縱梁、側(cè)圍內(nèi)板等處焊有不同形式的螺釘，裝配時(shí)用各類扎帶，線夾將線束捆扎。這種裝配方法較為靈活，容易調(diào)整。美國(guó)汽車則采取兩種方法的結(jié)合。新型重載汽車的線束根據(jù)具體情況使用專用的卡箍、扎帶和支架等，用以支撐和保護(hù)線束，保證線束走向合理，定位牢固，具體布線要求一般符合以下幾個(gè)方面：

（1）線束應(yīng)沿著車身的邊，槽，梁等部位走線，以避免線束承受壓力。

（2）為了降低線束長(zhǎng)度，盡量選擇H型布線。

（3）在線束過銳邊或過孔處應(yīng)注意保護(hù)。

（4）布線時(shí)盡量避開或遠(yuǎn)離熱源。

（5）確保與運(yùn)動(dòng)件之間留有安全距離。

（6）車身外部插接件應(yīng)注意防塵防水。

（7）線束布置不應(yīng)出現(xiàn)大于300mm隔空布線。

（8）插接件盡量避免垂直布置，以防塵防水。

（9）線束布置應(yīng)避開燃油管路。

以某重型卡車產(chǎn)品為例，駕駛室線束因駕駛室類型不同，有一定的差異，但是總體布置方式基本相同。駕駛室外圍的線束有左、右頂棚線束;左、右車門線束;左、右前部線束以及天線饋線等線束。駕駛室內(nèi)部主要有駕駛室線束總成（儀表臺(tái)線束）以及駕駛室附加線束（地板線束等）。駕駛室布置線束時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)固定點(diǎn)不大于300mm，且在拐角處增加固定點(diǎn);在插接件的120mm處增加固定點(diǎn)，以減少插接件內(nèi)端子承受震動(dòng)和線束重量，并在主線束的分支處增加固定點(diǎn);在部分位置為了保證線束的方向性，應(yīng)使用帶定位的卡扣;在部分位置為了保持線束與周邊的間隙，應(yīng)使用硬管或夾板，以保證線束不變形;線束外露與車身產(chǎn)生摩擦的部分用波紋管進(jìn)行保護(hù)，距離排氣管較近的部位采用150的閉口波紋管。

3汽車線束的發(fā)展趨勢(shì)

到目前位置，汽車線束的制造方式已經(jīng)出現(xiàn)了三次飛躍，伴隨著IT技術(shù)的普及進(jìn)步而問世的E概念車，提出將汽車模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向，這也表明網(wǎng)絡(luò)集群這個(gè)概念開始被大眾所接受，汽車線束的制造方式進(jìn)行了第二次巨大飛躍，汽車線束的作用由普通的信號(hào)傳遞迅速擴(kuò)展到系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的傳送。除此之外，由于導(dǎo)線在傳遞信號(hào)方面的不完善，研究人員開始大量使用光纜作為信號(hào)傳輸?shù)牟牧?，汽車線束的制造方式進(jìn)行了第三次巨大飛躍。相較于其他材料，光纜傳播信號(hào)快、容納能力強(qiáng)、所占體積少、保密性能好以及抵抗外界干擾能力強(qiáng)，正是這些優(yōu)點(diǎn)促使光纜很快成為將來(lái)用作汽車數(shù)據(jù)分析與傳遞的優(yōu)質(zhì)材料，也推動(dòng)著動(dòng)力以及信號(hào)的傳遞裝置邁進(jìn)飛速發(fā)展的新時(shí)代。

線束技術(shù)的主要發(fā)展方向有多路傳輸技術(shù)、多站連接技術(shù)和電子、電氣合一技術(shù)三種：多路傳輸技術(shù)是指利用公用的通道來(lái)傳遞不同的信號(hào)，不同的電氣控制系統(tǒng)之間可以相互共享信息資源，同時(shí)還回避了單接線帶來(lái)的復(fù)雜線路的影響。通過這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展與推廣，汽車線束的接線方式更加便捷化、整體緊湊有序，在減輕線束重量問題的同時(shí)，還減少制造成本。與此同時(shí)，因?yàn)樾畔①Y源在系統(tǒng)中普遍化的共享，而非通常意義上的復(fù)制，這對(duì)今后可能出現(xiàn)的系統(tǒng)故障分析與排除工作提供了極大的便利。多站連接技術(shù)是指連通若干個(gè)智能設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)，不但可以通用汽車的電池能源、接地合理，還能實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的相互分享。這樣可以極大的削減系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)之間的傳進(jìn)與傳出，在計(jì)算量方面也是有很大優(yōu)勢(shì)，精簡(jiǎn)了系統(tǒng)的模板化思路以及汽車線束的總體數(shù)量。這種技術(shù)去掉了許多線束之間的對(duì)接點(diǎn)，使得汽車線束的生產(chǎn)成本以及周期都是大幅度的減少。

3.1汽車導(dǎo)線輕量化

導(dǎo)線作為線束的重要組成部分，如何用更輕、更牢固的材料來(lái)達(dá)到相同的目的已成為線束輕量化的重要課題。

3.1.1電源線輕量化：傳統(tǒng)用在汽車電源線的材料是銅，但利用鋁導(dǎo)線代替銅導(dǎo)線正逐漸成為趨勢(shì)，因鋁導(dǎo)線和銅導(dǎo)線的性能相近但鋁導(dǎo)線更輕，此方法已取得令人滿意的效果。

3.1.2信號(hào)線輕量化：由于銅和鋁在拉伸強(qiáng)度方面存在差異性，有關(guān)線束小徑化的設(shè)計(jì)方案，目前存在三種：一是繼續(xù)使用0.75mm鋁導(dǎo)線，但要往其中加入一定量的Fe和Mg;二是使用銅合金的特細(xì)導(dǎo)線;三是使用混合材質(zhì)的特細(xì)導(dǎo)線。

3.2接插件小型化

隨著汽車線束的輕量化的發(fā)展，作為導(dǎo)線的配套設(shè)施，接插件的小型化趨勢(shì)也在不斷進(jìn)行。許多生產(chǎn)接插件的廠家，都在大力研究與線束配套的小型化接插件。從20世紀(jì)90年代中期開始就已經(jīng)有0.64片款的接插件出現(xiàn)，其中做的比較好的有TE的MQS端子以及SUMITOMO的0.64端子。

3.3線束保護(hù)輕量化

目前用來(lái)保護(hù)汽車線束的裝置很多，例如護(hù)板、支架以及橡膠件等。為了實(shí)現(xiàn)線束輕量化的目標(biāo)，可以從以下幾個(gè)方面展開工作：一是避免金屬支架的框架使用，用高強(qiáng)度的塑料護(hù)板替代;二是避免護(hù)板的大量使用，利用汽車自身機(jī)構(gòu)、特殊裝置來(lái)替換護(hù)板;三是避免橡膠件的運(yùn)用，在部分對(duì)于密封性要求低的位置應(yīng)用發(fā)泡，以此替代橡膠件。隨著越來(lái)越多的電氣設(shè)備安裝在汽車系統(tǒng)之中，汽車線束系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，抵抗外界干擾能力越來(lái)越差，運(yùn)營(yíng)與維修花費(fèi)越來(lái)越高，這逐漸成為了限制汽車電氣系統(tǒng)進(jìn)一步提升與發(fā)展的瓶頸。另一方面，光纖技術(shù)正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在測(cè)量、航空、通訊等方面應(yīng)用十分廣泛，立足于光纖的各種新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

合理布置整車線束，可以說是非常復(fù)雜的，需要從設(shè)計(jì)，裝配，使用等多個(gè)方面對(duì)線束進(jìn)行嚴(yán)格的要求。設(shè)計(jì)是第一環(huán)節(jié)，也是提高線束最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此在設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)對(duì)線束進(jìn)行嚴(yán)格要求，保證在裝配環(huán)節(jié)達(dá)到可靠無(wú)誤。

參考文獻(xiàn)

[1]EQC-115-98汽車電線束技術(shù)條件.

[2]邱偉.汽車線束的三維布局設(shè)計(jì)基本原則[J].汽車電器，2012，（3）：16-18.