郭秀杰，宋英華，張 俊，申 瑋

（中國重汽集團汽車研究總院，山東 濟南 250002）

汽車上的用電器回路，大多數(shù)是蓄電池正極線直接與各用電器連接，蓄電池負極線直接搭在發(fā)動機或車身金屬體上。像這種直接搭在發(fā)動機或車身金屬體上的汽車線束連接方式稱為搭鐵。搭鐵分為正極搭鐵和負極搭鐵。隨著商用車電器設備越來越多，搭鐵性能的好壞直接影響整車系統(tǒng)性能穩(wěn)定與否。

1 搭鐵設計介紹

1.1 搭鐵原則

搭鐵點數(shù)量、位置及每個搭鐵點連接的負載類型是搭鐵設計的核心，在電器系統(tǒng)設計時，需要根據(jù)負載類型和安裝位置合理選擇搭鐵點區(qū)域。根據(jù)用電器布置位置及搭鐵點計算得出回路線總長。結合各系統(tǒng)搭鐵阻抗或電壓降的要求分析搭鐵線允許最大長度，進行搭鐵線長度區(qū)域同心圓劃分，查找最佳公共搭鐵點。

搭鐵分配應遵循：就近搭鐵、同系統(tǒng)同搭鐵、關聯(lián)系統(tǒng)關聯(lián)搭鐵的設計原則。

1）就近搭鐵 搭鐵點優(yōu)先設計在距離電器件較近的地方。搭鐵線長度應盡量短，以避免額外的電壓降。

2）同系統(tǒng)同搭鐵 目的是避免不同系統(tǒng)間的串擾，同時便于系統(tǒng)故障的排查。信號搭鐵與功率搭鐵要分開，在信號型用電器的搭鐵設計時要將模擬信號和數(shù)字信號的搭鐵線分開，功率型用電器設計時要將電阻型和電感型的搭鐵線分開。

3）關聯(lián)系統(tǒng)關聯(lián)搭鐵 關聯(lián)系統(tǒng)之間為保證信號傳輸準確，將各自的搭鐵點盡量靠近設計，如果距離較遠，應在其各自的搭鐵點之間再連接導線橋接。

1.2 搭鐵類型

所有負載按照搭鐵線接線方式可分為單獨搭鐵、共用搭鐵及屏蔽搭鐵。

1）單獨搭鐵 在整車搭鐵設計中，單獨搭鐵的設備分為兩種：一種是ECU、ABS、AMT等涉及安全的控制模塊，另一種為空調風機等大功率感性負載。單獨搭鐵優(yōu)勢在于電氣設備直接接在各自距離最近的搭鐵點，減少負載間的相互干擾。

2）共用搭鐵 考慮商用車上用電設備過多，不可能讓每個用電設備都單獨搭鐵，有時候就需要將某些用電設備的搭鐵線合并在一起，因此，負載按照布置位置及類型共用搭鐵，共用搭鐵可分為單點串聯(lián)搭鐵、單點并聯(lián)搭鐵、混合搭鐵，表1為各種類型負載共用搭鐵的推薦方式，表2為各種共用搭鐵的優(yōu)缺點。

表1 組合搭鐵

3）屏蔽搭鐵 屏蔽搭鐵優(yōu)先選擇同系統(tǒng)同搭鐵原則，即屏蔽層搭鐵搭在該系統(tǒng)控制器內部或同一搭鐵點上。

1.3 搭鐵設計裝配工藝

搭鐵設計需要考慮搭鐵位置可靠性、裝配可靠性、防護可靠性和維修便利性。通過反復驗證大量的實測數(shù)據(jù)，得出某重型卡車整車區(qū)域搭鐵裝配工藝如下。

1）蓄電池負極搭鐵 起動機負極線要求端子完全套入蓄電池接線柱，此處螺柱材質較軟（鋁或銅鋅合金），螺母擰緊力矩要求6±1Nm，如圖1所示。

表2 共用搭鐵優(yōu)缺點

圖1 蓄電池搭鐵

2）蓄電池箱內搭鐵 箱體搭鐵前，需在接線柱上預裝一個M6外鋸齒鎖緊墊圈，壓入端子后使用M6尼龍自鎖螺母將其緊固到位，擰緊力矩9±1Nm，如圖2所示。

3）發(fā)動機搭鐵 發(fā)動機采用殼體搭鐵，使用M10自鎖螺母緊固，要求擰緊力矩45±5Nm，如圖3所示。

圖2 蓄電池箱內搭鐵

圖3 發(fā)動機搭鐵

4）駕駛室本體搭鐵 駕駛室本體搭鐵分為搭鐵孔搭鐵和螺柱搭鐵，當使用搭鐵孔搭鐵時，搭鐵孔在使用前需用銑刀打磨露出無涂層的白車身，如圖4所示。

當駕駛室本體搭鐵使用螺柱搭鐵時，搭鐵螺柱在使用前需預埋螺母或外鋸齒鎖緊墊圈，一般為M6的螺柱，擰緊力矩9±1Nm，如圖5所示。

在設計某重型卡車整車區(qū)域搭鐵時，應用以上搭鐵規(guī)范，經測試搭鐵性能良好，沒有出現(xiàn)因為搭鐵不好導致電器系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

圖4 搭鐵孔搭鐵

圖5 螺柱搭鐵

2 結束語

隨著用電器的增多，搭鐵設計已經成為整車線束設計的重點，在進行線束設計初期，就要參考搭鐵設計原則和布置規(guī)范，合理布置搭鐵點，以規(guī)避由于搭鐵不良帶來的設計風險，并運用先進技術分析手段不斷提升設計能力，大大增加整車電器系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低整車售后成本，提高業(yè)界口碑。