汽車線束搭鐵設(shè)計詳解

1、汽車線束搭鐵設(shè)計詳解 摘要：本文主要介紹線束搭鐵設(shè)計策略，搭鐵點選擇以及搭鐵形式。隨著汽車的日漸普及，汽車電器的發(fā)展日新月異，人們對汽車的安全性、舒 適性、經(jīng)濟性和排放性的要求越來越高。 伴隨著科技進步，很多先進的電子技術(shù) 應(yīng)用在汽車行業(yè)，以提高汽車的安全性、舒適性及經(jīng)濟性，汽車的電器集成化程 度越來越高，汽車線束就變得越來越復(fù)雜，設(shè)計和生產(chǎn)制作過程控制難度越來越 大。而汽車電路中最重要的因素之一一搭鐵點的設(shè)計就顯得尤為重要。首先是搭鐵的回路增力卩，其次是需要搭鐵的功能越來越多，搭鐵數(shù)量選擇等都需要考慮更 多的因素，因此本文主要研究當(dāng)前環(huán)境下整 車電路線束搭鐵的設(shè)計 策略。線束搭鐵設(shè)計要 體現(xiàn)

2、：安全、可靠、穩(wěn)定、合理、經(jīng)濟。從以下3個方面來 分析整車電路的搭鐵設(shè)計。1搭鐵分配設(shè)計原則1.1搭鐵種類介紹整車地：顧名思義 就是整車電路的地，它是由蓄電池負(fù)極直接接到 車身，使 車身成為一個大的負(fù)極，所有的搭鐵點都是通過車身搭鐵，因此汽車電路中的接 地又被稱之為搭鐵。功率地：主要是指大功率用電設(shè)備的搭鐵，例如發(fā)動機冷卻風(fēng)扇、刮水電動 機、玻璃升降電動機、空調(diào)鼓風(fēng)機、座椅調(diào)節(jié)電動機、天窗電動機、門鎖電動機 等。這些用電器的電流一般較大，會對其他弱電流或信號線產(chǎn)生干擾。信號地：一般指小電流信號的搭鐵，有模擬信號、數(shù)字信號等，信號一般比 較敏感，容易被干擾。屏蔽層搭鐵：對于娛樂系統(tǒng)天線及高電壓工

3、作用電器，由于其工作過程中對 周圍電磁場影響較大，必須采用單芯屏蔽線，以達到保證接收信號準(zhǔn)確，且對周 圍線束電磁場影響最小作用。而單芯屏蔽線屏蔽層，直接通過搭鐵點接到整車地。 如發(fā)動機點火線圈供電回路，工作過程會產(chǎn)生上萬伏高電壓，對周圍信號線干擾 極大，甚至?xí)?dǎo)致整車EM（不通過，需采用單芯屏蔽線，屏蔽層接車身搭鐵。1.2搭鐵原則總體來說，搭鐵點分配有3個原則。1）強弱電分開搭鐵原則如電動機類產(chǎn)品屬于大電流用電器，要與信號線及控 制回路等小電流搭鐵分開。2）安全件單獨搭鐵原則如安全氣囊模塊、ABS ECM等對整車性能及安全影 響大的模塊，要采用單獨搭鐵；針對前照燈搭鐵，考慮一個搭鐵失效后，另一

4、個 可以繼續(xù)使用，必須將左右前照燈分開搭鐵。3）就近搭鐵原則考慮到經(jīng)濟性、壓降小及最小干擾，搭鐵點盡量靠近模塊端， 這樣搭鐵線短，導(dǎo)線成本低，線束回路壓降小，被干擾的可能性也隨之降低，特 別是針對弱電信號搭鐵，以保證信號的真實傳遞。除以上3個基本原則外，根據(jù)模塊特性還有以下幾點情況：安全氣囊模塊 由于是一個安全級別非常高的模塊，除了單獨搭鐵外還需要有備用搭鐵，作為備 用方案，確保氣囊系統(tǒng)準(zhǔn)確及時地工作；所有搭鐵點都要避免噴漆/污染，避 免搭鐵低于涉水高度；蓄電池負(fù)極線、發(fā)動機搭鐵線等因?qū)Ь€截面較大，因此 一定要控制好線長和走向，減小電壓降；為增加安全性，發(fā)動機、車身一般要 單獨連到蓄電池負(fù)極搭

5、鐵；同時壓接端子大于10mm端子要求鍍錫點焊。2搭鐵形式2.1車身搭鐵形式目前主流車型搭鐵的形式主要有2種，第1種是車身焊接螺母，使用帶自攻 功能螺釘（圖1）緊固線束搭鐵端子；第2種是車身焊接搭鐵螺栓，用螺母（圖 2）緊固線束搭鐵端子。這2種形式各有一定的優(yōu)缺點。車身焊接螺母多用于日韓系車，工藝比較復(fù)雜，裝配時需要兩手配合，對搭 鐵螺栓要求也較高，要求螺牙有一定的自攻功能，在緊固搭鐵端子時能夠?qū)⒑附?螺母的油漆及氧化層刮掉，實現(xiàn)良好的搭鐵性能。采用這種形式的搭鐵，一般會 對車身焊接螺母進行保護，即在油漆前增加工藝螺釘預(yù)裝配在上面，油漆后，將 工藝螺栓取出，確保搭鐵點無油漆以保證搭鐵性能良好。這

6、種形式裝配好后比較 美觀。PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W車身焊接螺栓多用于歐美系車，裝配工藝較簡單；焊接螺栓在進入油漆前使 用工藝螺母緊固，裝配搭鐵端子時再將螺母松掉。這種設(shè)計的好處是可以很好地 保護搭鐵螺栓，油漆不到，可以確保搭鐵性能良好。但這種形式由于是焊接螺栓， 車身會突出一個零件，不美觀，因此在位置的選擇上要易于安裝，同時又要兼顧 美觀，在不容易發(fā)現(xiàn)的地方設(shè)置較好。2.2線束搭鐵端子形式線束搭鐵端子選型主要根據(jù)以下幾個信息：載流量、搭鐵螺釘或螺母尺寸、 布置位置、是否需要防轉(zhuǎn)等。下面介紹幾種主流的搭鐵端子及使用情況。1）蓄電池負(fù)極

7、及發(fā)動機搭鐵等大電流一般會選擇大端子，如圖3所示，適合 大于10 mm2線徑，線束壓接部位常采用鍍錫點焊，使用帶膠熱縮管。大電流搭鐵端子2）一般搭鐵端子如圖4所示，一般是組合型，為了防止安裝時線束搭鐵端子 跟轉(zhuǎn)，選取一個搭鐵片帶防轉(zhuǎn)機構(gòu)，見圖5。PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W4帶防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)搭鐵端子5搭鐵片結(jié)構(gòu)PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 試用版本創(chuàng)建 W3 ）同一搭鐵點如有多個搭鐵回路，可通過以下3種形式將搭鐵回路拼接，可 減少搭鐵點數(shù)量。圖令單一搭鐵片設(shè)計形式1 （圖6）同一搭鐵點所有搭鐵回路通過連

8、接釘合并為一根搭鐵回路，僅壓 接一個搭鐵端子，多使用在日韓系車。優(yōu)點：成本低；缺點：工藝復(fù)雜，且回路 中小電流回路壓降大，可能產(chǎn)生相互干擾。0B7組合搭鐵單一組會搭片設(shè)計鐵片設(shè)計形式2 （圖5和圖7）同一搭鐵點所有搭鐵回路單獨壓接搭鐵片，通過搭鐵片 組合搭鐵，多使用在歐系車。優(yōu)點：工藝簡單，性能可靠；缺點：成本高。形式3 （圖8）同一搭鐵點將搭鐵回路按電流大小區(qū)分后，可將小電流搭鐵回 路合并壓接到同一個搭鐵片上，再組合搭鐵，多使用在美系車。特點：工藝復(fù)雜 程度適中，成本適中。4）帶有插接件形式的搭鐵，如圖9所示，可以通過插接件匹配端子的形式實 現(xiàn)搭鐵，用于拼接回路較多的場合，更改方便?？梢詫崿F(xiàn)

9、電壓的穩(wěn)定，較少搭鐵 點，可以提高搭鐵的效果，減少干擾。有防水形式和非防水形式。這種設(shè)計由于成本較高在高檔車上可考慮使用。3整車搭鐵現(xiàn)狀及發(fā)動機搭鐵設(shè)計舉例3.1搭鐵現(xiàn)狀在整車線束中，一般發(fā)動機艙搭鐵點最多，儀表板支架上盡量不要選取搭鐵 點，因為支架與車身是靠螺栓連接，接觸電阻可能會超標(biāo)，影響搭鐵性能。搭鐵 線約占整車線束所有導(dǎo)線的15%- 20%根據(jù)功能的差異，整車搭鐵點約在1820個比較合適，基本上可以涵蓋整個 電路設(shè)計的需要。目前主流車型搭鐵數(shù)量對比情況見表1。* 1主雄車型搭鐵越對比發(fā)砂機艙搭刃婦1-個ItfcISH杯5-85-10門主品牌7-108103.2發(fā)動機搭鐵設(shè)計舉例由于發(fā)動

10、機上的電器件（發(fā)電機、起動機等眾多用電器件）的負(fù)極直接與發(fā) 動機缸體剛性對接，發(fā)動機缸體通過搭鐵電纜搭鐵形成一個搭鐵回路，見圖10 電流方向示意圖。發(fā)動機搭鐵一旦接觸不好，將造成停車時起動機搭鐵不良，無 法起動；行車時，發(fā)電機搭鐵不良工作不正常，整車虧電以致發(fā)動機突然熄火, 及部分接觸點因接觸電阻偏大而燒蝕等等眾多風(fēng)險。圖10 發(fā)動楓搭挾線原理最有效的發(fā)動機搭鐵：直接將發(fā)動機缸體與蓄電池負(fù)極對接。但由于布置原 因，很難直接接到蓄電池負(fù)極，因此最好在發(fā)動機缸體和變速器殼體上對接，保 證良好搭鐵性，如圖10所示。發(fā)動機搭鐵選擇：首選方案為接在發(fā)動機懸置上或缸體上，優(yōu)點：搭鐵可 靠，搭鐵線短，成本低；次選方案為接在變速器與發(fā)動機對接的缸體上，優(yōu)點: 搭鐵可靠，但搭鐵線偏長，成本較高！不建議在圖10條紋位置選擇搭鐵，因為此零件是靠2個安裝螺栓連接到缸體 或變速器體上，過多地通過其他零件的裝配達到搭鐵，會存在搭鐵接觸不良隱患o(jì) 若安裝螺栓扭矩不到位，或發(fā)動機振動過大，或發(fā)動機前傾后傾，都會引起發(fā)動 機與懸置、車身間歇性接觸不良，導(dǎo)致電壓降過大，部分發(fā)動機電器件不工作。4結(jié)束語汽車線束搭鐵設(shè)計是汽車電路設(shè)計中 極其重要的環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)了汽車線束設(shè) 計水準(zhǔn)的高低，對實現(xiàn)汽車電路的穩(wěn)定可靠起著舉足輕重的作用。汽車線束搭鐵 設(shè)計要形成一種搭鐵設(shè)計的策略