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關于汽車線束設計流程及其可靠性的探析

文章來源: 人氣:517 發表時間:2019-02-14
汽車束線設計是以汽車塑件結構布局為基礎,從而進
行整車布線。具體分為導線的選擇、顏色的選擇、端子的選
擇、護套的選擇等,合理的選擇最終決定了合理的線束,經
過汽車線束系統的設計最終實現節省材料、拆裝維修方便、
布局美觀大方的目的。以下就汽車線束設計流程及其可靠
性進行探討。
1 汽車線束設計原則的分析
汽車線束設計對于實現汽車功能以及汽車行駛安全等
方面具有重要作用,因此汽車線束設計過程中的設計人員
必須遵循相關原則,例如在導線的選擇過程中,應該選擇顏
色符合的導線,選擇顏色符合的導線能夠在一定程度避免
識別出現錯誤。橫截面積的選擇一定要適宜,進行導線連接
時必須選擇最短的距離進行連接,最終將導線安裝在接插
件兩邊。
2 汽車線束設計流程的分析
汽車線束的整體流程是:首先確定汽車整體電氣性能,
相關的設計人員在掌握汽車的電氣性能后,繪制出電氣原
理圖,以此為基礎,在原理圖中進行汽車線束的主要設計。
在汽車束線設計的過程中必須重視對導線的選取、端子的
選取、連接件選取等方面,汽車束線設計基本完成后,對汽
車的可靠性進行全方位的試驗和檢查。若檢查能夠達到相
關的標準,便開始完善汽車線束設計方案,若檢查結果達不
到相關標準,必須重新開始設計汽車線束,再一次開始進行
可靠性的試驗和檢查。
3 汽車線束設計可靠性的分析
3.1 嚴格確定線束長度
汽車一般根據用電器在車身上的實際布置位置來確定
電線束的各部分長度,并且所有由線束經過的地方都有固
定的扎帶或孔位來將線束固定。所以線束可靠性受線束總
成上各分支的尺寸的影響也較大。線束如果過長,不僅浪費
了空間和材料,也容易導致在車輛行駛過程中因與其它部
件的接觸而產生摩擦,加速了線束的磨損,進而引起短路等
問題;如果線束過短,會增加其支配的難度,甚至無法裝配,
有時線束在只短一點點的情況下,操作人員以為用力將線
繃緊就行了,但這實際上給線束的安全留下了非常大的隱
患,容易造成單配點、端子處的松脫,端子從護套中松脫,連
接不可靠等現象。因此,線束的設計長度一定要比實際長度
稍有富余,一般適宜的冗余量為 3—5%。
3.2 回路設計可靠性分析
就汽車電氣系統而言,線束是汽車電路的網絡主體,而
線束中的各個回路則是保證其穩定性的基礎,因此在對汽
車的電氣回路設計過程當中,必須要對汽車的電氣回路的
可靠性有著很高的要求。因此通過提高汽車回路設計的可
靠性,可以達到有效提升汽車線束設計的可靠性的目的。將
整體回路系統看做為一個由多項并聯而構成的串聯系統,
以保證每條并聯口處的回路串接正確,從而使汽車電氣系
統運轉正常。在汽車電氣系統中,為配合指令完成相關的操
作內容,一般情況下需要由多個總成、回路的共同參與和配
合,一旦其中某一個總成出現故障,是必究將會阻礙其工作
的正常運轉,最終致使汽車操作指令出現無反應問題,所以
我們可以毫不夸張的說,回路的可靠性高低直接影響著一
條線束上整個總成的可靠性高低,線束的可靠性高低則直
接制約著汽車電氣系統的正常運行的可靠性,三者之間是
緊密聯系的有機整體,這可以用來很好的解釋在電氣系統
較少的老式汽車中,電氣系統故障率較低的主要原因所在。
因此,為提高汽車電系統的安全可靠性,可以采取在線束上
減少不必要的總成與回路的數量,對汽車線路和元件進行
合理改造與調配的方式,當然這種方式的選擇需要在根據
汽車使用功能性設計的基礎上,以保證汽車行駛的安全性、
舒適性、低油耗性等為前提的。通過減少總成和回路的數
量,來降低連接點和搭鐵的數量,避免因連接點接觸不良等
而造成的線束運行可靠性降低的問題,但是這種設計方式
同樣需要根據汽車的實際情況而進行區別性對待,不能盲
目的對其一概而論。通過減少線束上的總成和回路,不僅有
效的降低了汽車的養護成本,更降低了汽車的自重,為汽車
維護帶來了極大的便利。由于汽車的整體正常運行是由不
同系統和功能共同調配實現的,因此在汽車的整體結構中,
不同的系統對應著不同的控制點,為保證汽車的制動系統、
電噴系統以及 ABS、ESP 等關鍵部位的正常安全運行,就必

須在進行線束設計上提高對該部分的重視力度,而對于其

他附屬系統部位可以相對性的降低其設計可靠性的標準要
求。通過各個系統的安全標準的等級化區分,不僅有助于提
高汽車的可靠性能,更可以有效的降低成為費用。
3.3 端子和連接器設計可靠性分析
端子和連接器是構成汽車線束的重要組成部分,由于
長時間、高效率的運轉使用,加之汽車機械系統中塵土、油
污的長期侵蝕,使得端子和連接器經常會出現老化、位置松
動、銹蝕等問題,從而引起汽車電氣系統故障頻發的現象。
據不完全統計,由于端子和連接器老化、位置松動、銹蝕等
而造成的線束問題占到整體電氣系統故障的一半以上,因
此,加強端子和連接器設計的可靠性以勢在必行。具體而
言,在提高端子和連接器設計可靠性方面,應以對其故障模
式進行詳細分析,以在掌握其故障原理的基礎上有針對性
的進行預防措施的制定,接觸不良、絕緣不良以及固定脫落
作為其故障常發的三個主要因素,具體判斷措施主要表現
為:通過采用檢測靜態接觸電阻、單孔分離力、動態接觸電
阻等指標數據來加以判斷接觸不良問題;通過采用檢測絕
緣體絕緣電阻、絕緣體等指標數據來判斷絕緣不良問題;通
過檢測端子和連接器的裝配公差、連接針插入力、連接針保
持力等來判斷固定脫落故障。通過在對端子和連接器產生
故障問題的原因進行系統的分析后,就可以在此基礎上開
展有針對性的防治措施,以提高汽車線束的可靠性。具體體
現在:第一、合理選擇接插件。在進行對接插件的選擇上,要
以符合汽車設備標準需求為前提,對連接電路的類型和數
量進行合理化配置,盡可能做到將接插件之間對于連接器
的磨損性、影響性降至最低,以提高接插件使用的可靠性。
第二、由于在汽車電氣系統中,電氣系統的接觸件數量與線
束可靠性之間存在反比例關系,因此在符合汽車設計規范
要求和安全行駛的前提下,可以盡量的將連接器數量進行
降低控制。第三、在考慮設備工作總負荷量和熱量溫度的基
礎上,對連接器的工作溫度盡可能的向下降低,如果條件允
許可電源的連接位置選擇在距離使用距連接器中心較遠的
接觸件上,以便為連接器在工作時進行散熱處理。第四、注
意避免對腐蝕性氣體和液體的接觸,通??衫m采用將防水
插接件進行側面水平安裝。
3.4 汽車線束保護設計分析
通常汽車線束工作環境比較惡劣,腐蝕性氣、液體的存
在,潮濕、高溫、振動以及與其他部件的摩擦和碰撞,容易出
現絕緣體磨損、接頭松動、導線腐蝕等現象,進而導致斷路、
短路。所以要想讓線束能夠安全可靠的工作,就應做好線路
的保護設計,也即是要做好線束的包扎和固定。并且整車線
束都應有防腐、防潮的保護措施,尤其是發動機艙的線束和
插接件,應由耐腐蝕、耐高溫、密封性好的保護材料進行包
扎;其它部位的線束在采取保護措施后應置于稍微隱蔽的
位置,并用線夾固定在車上,防止車輛振動對其造成不利影
響;線孔處必須做好保護,如翻邊設計,以防線束穿過時對
線束摩擦而造成絕緣層破損。為了提高保護設計可靠性,在
裝配前對包扎材料應進行環境篩選試驗,避免不合格的產
品進入下一環節;還應在設計選型時針對不同部位的環境
應力,對不同包裝材料進行加速壽命試驗,以選出綜合性能
最好的一種。
4 結束語
隨著科學技術的進步以及人們生活水平的不斷提升,
汽車已經成為了一種大眾化的交通工具,其普及程度越來
越高。人們對于汽車的選擇上,往往都會將汽車的安全性、
實用性以及油耗性等作為首要的考慮要素。為了更好符合
人們的需要標準,必須加強汽車電氣系統設計,汽車線束作
為電氣系統中的重要內容,在傳輸電力等方面具有重要作
用,成為影響汽車整體電力系統正常運轉的關鍵環節,因此
對汽車線束設計及其可靠性進行分析具有重要意義。

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