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汽车线束设计思路及零件选型

日期:2019-03-25   来源:www.ksrcd.com       点击数:10560



【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。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 【摘自】行知部落https://www.xzbu.com/1/view-13042422.htm
  在进行汽车线束设计时,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。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�b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。然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,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):58-59. 
  [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):76-79. 
  [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):20-22. 
  [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):6-8. 
  [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):25-27.

 




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