席雪峰

(北京福田戴姆勒汽車有限公司，北京101400)

重卡汽車線束設計及裝配

席雪峰

(北京福田戴姆勒汽車有限公司，北京101400)

汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡主體，線束的設計裝配對重卡至關重要，本文詳細介紹了重卡汽車線束的設計要求和規(guī)范，以及在裝配過程中的常見問題和改進方案。

重卡線束；汽車電路；線束設計與布置；線束裝配

1 線束設計規(guī)范

1.1 線束設計流程

汽車線束設計原則應是以最短的電線距離、最少的電線根數(shù)、最合適的電線截面并選擇合適的連接器及端子加以正確可靠的連接，從而提高工作的可靠性。完整的六級項目線束設計應包括：電器功能表設計、熔斷器和繼電器配置、原理圖設計、三維線束及配電裝置布置、線束二維圖生成、線束及配電裝置安裝圖生成、線束系統(tǒng)明細生成、線束裝配驗證、電氣系統(tǒng)功能驗證，圖1為設計流程圖。

1.2 設計規(guī)范包含的子系統(tǒng)和零部件

設計規(guī)范包含的系統(tǒng)有：370電器原理圖、374車身線束、362底盤線束；底盤線束包括車架線束1、車架線束2、發(fā)動機線束、變速器線束、翻轉機構線束、起動機電源線、蓄電池線、搭鐵線等；車身線束包括車身主線束、頂棚線束、左門線束、右門線束等。

1.3 設計要求

GB 7258-2012《機動車運行安全技術條件》條例8.6.2針對電器線束規(guī)定以下內容：電器導線應具有阻燃性，客車發(fā)動機艙內和其他熱源附近的線束應采用耐溫不低于125℃的阻燃電線，其他部位電線應采用耐溫不低于105 ℃的阻燃電線，波紋管阻燃性能應達到GB/T 2408-2008表1中的V-0級要求，所有電器導線應捆扎成束、布置整齊、固定卡緊、接頭牢固并在接頭處裝設絕緣套，在導線穿越孔洞時應裝設阻燃耐磨絕緣套管，電器原件應連接可靠，乘員艙外部的接插件應具有防水要求。

圖1 線束設計流程

2 整車線束分類

2.1 ETX整車線束分類

車身部分包括車身主線束總成、駕駛室頂棚線束總成和左/右門線束總成(帶電動門窗)。其中，車身主線束總成連接的主要功能件包括儀表、繼電器及保險、部分開關及前部燈具等；駕駛室頂棚線束總成連接的主要功能件包括收錄機、行駛記錄儀、示高燈、部分開關等；左/右門線束總成連接的主要功能件包括電機、后視鏡加熱等。

底盤部分包括前車架線束總成、后車架線束總成、發(fā)動機預裝線束(非國Ⅳ車型)、翻轉機構線束、變速器線束和電源線(蓄電池-至車架)。

底盤線束分類包括以下幾個部分。

a)前車架線束總成：發(fā)動機ECU、發(fā)電機、起動機、電磁閥等。b)發(fā)動機預裝線束：發(fā)電機、起動機(有預裝線束)等。c)后車架線束總成：差速鎖開關、第二油門、尾燈等。d)翻轉機構線束：翻轉開關，蜂鳴器等。

e)變速器線束：空擋開關、倒擋開關、高低擋開關、取力器開關。

f)電源線：連接蓄電池到啟動機。

2.2 選裝部分

車輛還有部分選裝總成，這包括制動線束總成、 ABS線束(駕駛室內)和盤橋線束總成。其中，制動線束總成包含電磁閥和輪速傳感器；ABS線束包含ECU、ABS開關；盤橋線束總成則包括摩擦片開關。

3 線束輔料及布置的技術要求

3.1 線束輔料

3.1.1 導線的外保護

線束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防止干擾、降低噪聲、美化外觀的作用，包裹物的種類一般有膠帶、波紋管、PVC軟管、編織套管等，需根據(jù)線束所處不同環(huán)境選擇不同的包裹物。一般情況下，按以下原則考慮。

a)在干區(qū)、固定良好、不受外界影響的地方，使用PVC膠帶、布基膠帶全纏或花纏或浸膠尼龍布包裹即可，這種結構具有柔性，便于布線，一般在儀表板的地方使用。PVC膠帶應滿足QB/T 2423-1998《聚氯乙稀(PVC)電氣絕緣壓敏粘帶》要求。

b)在有可能與其他部件接觸、摩擦、撞擊時，采用波紋管保護。

c)在通過孔時，孔應該用橡膠護套保護，線束用波紋管或PVC軟管。要在很狹窄的地方折彎，或者需跨過銳邊時，還要使用護線板加以保護。如果是在排氣管附近，還要采取隔熱處理。不論用波紋管或PVC軟管，在端頭處，均應用PVC膠帶封頭。

d)對有特殊防水要求的電纜必須使用帶密封膠的熱縮管。

3.1.2 包扎用原材料的性能分析

a)波紋管在線束包扎中一般占比約60%，甚至更多。該產品主要特點是耐磨性較好，在高溫區(qū)耐高溫性、阻燃性、耐熱性都很好。波紋管的耐溫在-40 ℃～150 ℃間。它的材質一般分PP和PA2種。PA材質在阻燃、耐磨方面優(yōu)于PP材質；但PP材質在抗彎曲疲勞性方面強于PA材質。波紋管又分為：開口波紋管、閉口波紋管、拉鏈式波紋管。

b)PVC管的功用和波紋管差不多。PVC管柔軟性和抗彎曲變形性較好，而且PVC管一般為閉口，所以PVC管主要用于線束拐彎的分支處，以便使導線圓滑過渡。PVC管的耐熱溫度不高，一般在80 ℃以下。

c)膠帶在線束中起到捆扎、耐磨、絕緣、阻燃、降噪、作標記等作用，在包扎材料中一般占比30%左右。線束用膠帶一般分PVC膠帶、絨布膠帶和布基膠帶3種。PVC膠帶耐磨性、阻燃性較好；耐溫在80 ℃左右，降噪性不好，價格較便宜。絨布膠帶和布基膠帶材料為PET (聚酯纖維)。絨布膠帶的包扎性和降噪性最好，耐溫在105 ℃左右；布基膠帶的耐磨性最好，耐溫最高150 ℃左右。絨布膠帶和布基膠帶共有的缺點是阻燃性不好，價格昂貴。

d)編織套管在線束包扎中應用在高磨損環(huán)境中。主要特點是耐磨性較好，可適應電纜壓縮時產生的膨脹和拉伸時的收縮，并可快速簡便的對電纜進行包裹。編織套管柔軟性和抗彎曲變形性很好，材質一般為PET，耐溫在-40 -150 ℃間。缺點是價格昂貴。

表1 3種波紋管綜合比較

3.2 線束布置

線束布置是一個正向設計的過程，在設計早期就要嚴謹考慮實行并行工程，在整個車型開發(fā)過程中要充分考慮到線束布置空間的預留。這樣可以提高線束布置的可靠性，避免產生問題，改進裝配工藝，減少支架數(shù)量，降低材料成本，提高整車和系統(tǒng)的可靠性。

3.2.1 線束布置的基本要求

a)根據(jù)GB 7258-2012第8.6.2的要求：所有電器導線均應捆扎成束、布置整齊、固定卡緊、接頭牢固，并在接頭處裝設絕緣套，在導線穿越孔洞時應裝設阻燃耐磨絕緣套管或橡膠套。

b)各線束應按產品圖樣及技術文件的要求合理布置，連接正確，固定可靠，不得有線路松動、脫落和干涉現(xiàn)象，合理采用線束支架。

c)線束安裝時，應遠離熱源，其中包括發(fā)動機排氣管、空壓機、發(fā)動機缸體高溫部分等，距離不得小于120 mm，無法回避的地方，必須采用隔熱保護措施，如圖2所示，線束安裝不得靠近風扇、傳動軸等運動部件，距離不得小于80 mm。

3.2.2 線束實物安裝捋順操作規(guī)程

由于線束總成的柔性結構，不可能像剛性零部件一樣，在圖紙上完全確定其走向和固定節(jié)點。所以，線束的合理布置設計需經過3個階段。

a)設計階段：根據(jù)電器零部件固定位置，確定線束走向，完成線束總成設計；

b)試裝改進階段：通過線束總成在樣車試裝，調整線束長度尺寸。

c)線束走向實物捋順階段：確定線束固定支架結構及固定位置、線束扎帶的固定位置、車架上需要增加或移動的孔位等，使線束走向合理避讓車架左、右縱梁內側其他零部件。

圖2 遠離熱源舉例

圖3 隔熱板設計

圖4 線束裝配中，油管與電源線需分開捆扎

圖5 線束固定

圖6 線束固定，防止磨損擠壓

圖7 電源線裝配

4 現(xiàn)場常見線束布置問題解析及優(yōu)化改進

4.1 車架線束布置需遠離熱源

由圖2所示可以看出線束設計走向必須遠離熱源。在布置空間緊張的重卡汽車中，可以設計隔熱板或者給線束增加防熱護套避免熱源(如圖3)。除了設計時避免熱源，在裝配時有熱源的地方捆扎要合理緊湊。

4.2 線束與油管電源線

線束可以與制動管路同時捆扎，具有較大電流的(大于1A)的線束不與油箱或油管直接接觸，應避免與油管捆扎在一起。設計時線束走車架第二排或者第一排孔捆扎，油管走最下面一排孔捆扎，油管過孔與線束過孔必須分開(見圖4)。

4.3 線束固定

預留功能接頭應設計帶密封防護，其分支線束就近固定于干線上，不得堆積和散落(見圖5)。

線束在支架上的固定應防止支架棱邊的磨損以及穿過孔洞時注意磨損，線束應該嚴格捆扎在支架里面不得與棱邊干涉，在孔洞處增加防磨護套，線束拉帶捆扎時不能捆扎太近，防止線束擠壓變形，影響線束性能(見圖6)。

4.4 電源線布置問題

電源線必須用管夾固定，同時電源線接頭必須有絕緣防護罩。另外，電源線不得與金屬油管、空調制冷用金屬管、燃油管和燃油箱接觸。

線束懸空部位，如有其他可依附物(如氣管等)每200～250 mm與依附物固定一次，每400 mm與車架使用支架固定一次；如無依附物時每300 mm使用支架固定一次(見圖7)。

5 總結

汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路，汽車就成為一個沒有血液的空殼，針對管線路在裝配、檢驗過程中需控制的要素，如管線路走向不一致、管線亂、缺固定、管路相互干涉、交叉、漏氣、外觀等，目前技術文件所具有的裝置圖、原理圖、照片圖等僅表達了零部件之間的裝配關系，在以后設計中圖紙應該完全清楚的標示線束走向以及裝配過程中應該注意的特性要求，設計圖紙還需要進一步完善。