汽车线束设计思路及零件选型

　　【摘要】作为汽车电路中重要的组成部分之一，汽车线束在整体汽车电路结构中发挥着重要的作用。通过科学合理的设计理念进行汽车线束的设计，可以有效的保证汽车的正常运行以及驾驶员的人身安全。以下将对汽车线束设计的简要流程进行介绍，以及所需的核心原材料的选型事宜等。最后提出总体设计方法以及注意事项。希望通过本文，可以对汽车线束设计以及零件选型工作人员有所帮助。
　　【关键词】汽车线束设计；设计思路；零件选型
　　在进行汽车线束设计时，最基本的思路是要根据汽车实际用电需求，从而确定线路回路。并根据此进行汽车回路中大功率设备所需要的电压电流，再根据计算出来的电压电流，选择适合的连接器。通过这种方式，可以快速的确定线束截面积，从而完成科学合理的汽车线束设计。
　　一、汽车线束设计流程
　　在进行汽车线束设计之前，首先需要根据主机厂要求的功能表，列出线束连接所需要的功能元件。列出元件后，需要向相应部门的工程师进行元件功能确认工作，从而获取ICD信息。通过这种方式，可以快速有效的确定电气原理布局图，提升工作效率。其次要对各个ECU系统的原理进行核对，确保各功能部件准确无误后，整合为一份完整的线束原理图。最后将电源系统以及接地部分通过铆接点进行合并，并进行电流实验，核对系统内各功能工作时所需的电流。确保系统电流能满足各部件正常运行，包括电机，开关，保险丝等用电系统的正常工作需求。
　　在进行初始3D分布图的设计时，需要按照汽车线束通用的加工工艺以及组装顺序，通过CATIA或者UG进行线束走向分布模拟设计。并且要注意，在使用CATIA或者UG进行线束走向分布时，需要在设计过程中定义出保险丝盒的安装位置，避免给以后的工作带来影响。因此为了防止出现忘记设计保险丝盒位置的情况，在进行初始3D分布图设计时，一般留出一定的余量，以便日后修改。
　　在完成初始3D分布图设计工作后，需要进行2D图纸的转化〔1〕。进行转化时可以参考QC29106中的相关要求进行转化，可以确保符合标准。并根据转化好的2D图纸进行手工线束样件的制作，制作完成后在汽车中进行试验安装，确保样件规格合格。并根据试验安裝的实际情况，判断是否需要调整线束长度以及导线走向。
　　汽车线束使汽车中各个电气部件得到连接，有着至关重要的作用。因此在进行线束设计安装时，需要根据汽车实际情况进行不断的调整与优化，确保线束设计科学合理。因此整个汽车线束设计过程不仅是一项设计工作，也是不断优化与创新的过程。
　　二、汽车线束设计方案
　　（一）线束原理设计
　　由于汽车线束连接汽车内的各个用电功能部件，因此首先需要向整车厂需求整车电器功能，电流要求，电压要求以及其他特殊要求。同时要确认用电器件的安装位置有无要求，以及电器件和线束的装配方式是否冲突，工作环境，所需功率等所有信息。随后要根据客户需求，制定出简要的电气原理图以及线路布置图。在征得客户同意后，则可进行具体的线束设计〔2〕。在进行设计时要保证所有电气部件都能够得到合理的能源分配，包括电源，接地线，保险丝盒的安装位置等。最后要进行导线线径的确定，在进行这一工序时，首先需要根据用电器件的实际功率确定导线所需要的电流。随后可以根据详细数据，进行导线路径的确定。并且注意根据工作部件的使用时间布置不同载流量的导线，例如长期工作的部件使用60左右实际载流量的导线，而调角器，车窗升降机等这些短期工作的导线则使用实际载流量为60以上的导线。
　　（二）3D布线设计及要求
　　3D布线设计是根据整车的电气安装要求，设计出线束的三维走向。在进行3D布线设计时，需要根据车身的钣金布局以及开孔开槽设计，进行整体的线束设计布局。同时要注意线束分段设计的竹竿定位以及整体布局。
　　在进行汽车3D布线设计时，需要注意以下几点要求。首先线束三维布线设计需要满足便于安装，工序简单的前提〔3〕。在进行设计时，如发现有不宜安装的部件，可以进行内置对手件设计，使不宜安装的部分单独安装后，再和整体组合在一起。通过这种方式，虽然会提升一定成本，但是可以保证工艺的简单便捷。
　　除了要保证3D布线设计满足要求以外，还需要考虑到保养以及维修方面的问题。因此需要保证便于拆卸，也就是常说的DFD设计。在维修时只需要拆除一段线即可使工作正常进行，节约成本的同时降低了维修的风险隐患。并且在进行线束设计时，需要注意以下细节点。第一，需要注意预留一定的余量。在进行线束设计时，难免会由于误差出现一些问题，因此一定要留出一定的余量，保证以后可以进行距离或者设计上的调整工作〔4〕。第二，线束设计要注意线束强度，不能使线束长时间都保持在紧绷状态，否则由于长期通电，会使线束长期形成内压力的情况，降低使用寿命。第三，线束需要在一段距离内用卡扣或者卡槽进行隔断，虽然不能使线束过于紧绷，但也不能处于太长距离的过于自由状态，也会产生安全隐患。
　　三、零件选型
　　（一）导线选型
　　在进行导线选型时，需要了解汽车实际情况以及导线工作环境。例如发动机长期处于高温状态，并且腐蚀性物质较多，因此在选取导线时需要选用耐高温，耐腐蚀的材料，例如选用交联PE类导线。而例如车本以及后备箱等反复运动较为频繁的区域，则需要选择弹性较高，不易磨损的导线，最常用的就是橡胶类导线。例如一些弱信号类区域，则可以选取一些复合型屏蔽导线。这种导线强度较高，并且有一定传感功能，例如爆震传感器线束。汽车驾驶室内对于线束要求较低，因此可以使用成本较低的PVC类导线〔5〕。
　　（二）连接器选型
　　作为连接线束的重要部件，连接器直接决定了线束的工作质量与用电器件的稳定性，因此在进行连接器选型时必须谨慎小心。首先要注意插接件的选型要求，必须符合机械插入保持力的要求，并且优先选择带有二次锁扣的插接件，保持连通的稳定性。并且要对其的电流要求以及防水程度进行试验，确保其可以达到不同区域的任何防水要求，满足用电器件的工作电流要求。并且对于插接件原材料也有着一定要求，一般护套材质需要选用塑胶件。常用的连接器材质主要为PA66，PBT，ABS等，并且一般需要添加玻璃纤维等其他添加剂。端子材质一般为黄铜等铜制材质，由于其具有良好的导热性，耐腐蚀性，因此较其他材质有着压倒性的优势。并且为了防止铜件老化，一般需要在端子外层进行镀锡或者镀金工序。
　　四、结论
　　汽车线束连接着汽车内的各个用电器件，通俗来讲可以称为汽车中的血管系统。随着我国科学技术水平的不断进步，汽车行业也在飞速发展。并且随着人们对于汽车质量要求的逐步提升，汽车线束的设计理念也应不断完善与优化。本文介绍了目前汽车线束的设计流程以及具体设计方案，并且对于汽车线束的具体零件选型进行了距离说明。希望通过本文，可以使汽车线束工作人员不断进步，不断创新出新的线束设计方案，从而适应社会的高速发展，推动汽车行业创新与进步。
　　【参考文献】
　　〔1〕王磊，张振东。汽车线柬设计思路及零件选型〔J〕。时代汽车，2017，20（12）：5859。
　　〔2〕吴震云，余世运，李越。基于软件应用的汽车线束设计流程分析〔J〕。汽车实用技术，2017，19（12）：7679。
　　〔3〕王宇。汽车电气装备选装方案对线束设计的影响〔J〕。汽车电器，2016，18（11）：2022。
　　〔4〕崔振亚，崔广亮。线束模块化设计方法在商用车上的应用〔J〕。汽车实用技术，2017，18（17）：68。
　　〔5〕陈敬渊。汽车线束设计的原则和方法〔J〕。装备制造技术，2016，12（6）：2527。