徐立书

我国的汽车业发展历史虽然晚于很多的西方国家，但其发展速度却非常惊人，尤其在汽车技术方面，已经逐渐与世界的高端技术领域相靠拢。而汽车电线束作为汽车一个重要部件，直接影响到汽车的电器性能。因此，这就要求汽车电线束的设计必须具备可靠的数据传输能力、集成化、轻量化。基于此，本文将着重分析探讨汽车电线束现状及未来发展，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

1、汽车电线束发展现状

汽车电线束由电线、接插件和包裹胶带等组成，是连接汽车各个电器与电子设备的重要元件，素有汽车神经之称，是汽车电路的网络主体，可以说电线束是与汽车同步诞生的。汽车的初始状态结构简单，机械控制占主导地位，起初人们更关注汽车机械性能方面的研究，电线束仅作为整车的一个部件，没有得到重视，对其技术质量的评价也只是电路的导通与否，电线束的加工工艺为手工绞接、焊接、栓接等落后工艺，其连接的可靠性、互换性、可维修性等方面较差。20世纪90年代后，汽车电气系统的增加直接导致终端电器的增加，信号传输能力也受到了强烈的挑战。解决的办法是增加电线回路，使电线、连接器、传感器等不可避免地剧增，电线束的重量和体积也达到了汽车难以承受的范围。因此，提高汽车电缆束的信号传输能力和减轻重量自然成为人们探讨和研究的主要课题，同时也预示了汽车电线束的发展方向。

2、汽车电线束特点及过程管理

2.1汽车电线束特点

1）多路传输技术。粗大的线束不仅占用了汽车上宝贵的空间资源，增加了汽车的重量，而且降低了可靠性，增加了维修难度，特别是提高了汽车的成本。2）由模块组成的电路控制系统。模块组成的电路控制系统是由安装在驾驶室的中央模块和各用电设备处的区域模块组成，各模块之间仅通过一根共用电源线和一条数据线连接。3）中央电器盒集成化。中央电器盒的集成化存在多种形式，其基本原理是把全车需要控制的元件、电路监测元件和熔断器通过印刷电路板和壳体组装成一个总块，这个总块通过标准插接件与线束相连以便与对全车电器件进行集中控制，达到简化线路、检修和排处故障方便的目的。4）光缆的使用。根据功能以及整车装配的方便，电线束一般可以分为仪表集群、发动机集群以及车身集群。随着IT技术的发展而出现E概念车，网络集群已经呼之欲出，已经明确了汽车网络化、模块化的发展方向。由于导线传输信号的局限性，用于车内速度快、容量大、体积小、保密性强、抗干扰好等优势，将很快成为未业汽车数据处理和交换的优选材料，而最终替代传统的电线束，使动力和信号分配系统进入一个新的历史发展阶段。光缆的应用将使用线数量大减，线束简单，便于安装、检修，另外还具有质量轻、体积小、传输信息量大等特点。5）同步设计。所谓同步设计是指整车厂在开发新车型的同时，电线束制造厂的设计师便参与其中，发挥各自的技术优势，共同确定电线的各种性能参数、终端用电器插座、转接连接器以及电线束的布局走向、搭铁位置等。这样，不仅有利于整车设计质量和效率的提高，也使电线束设计摆脱了被动与滞后的缺陷，为将来的配套和服务打下了坚实的基础。

2.2熔断器（保险丝）的选型

按熔断器的保护形式分可分为两种：过电流保护与过热保护。汽车上大部分使用的是过电流保护的熔断器。过电流保护的熔断器就是平常我们所说的保险丝。一般而言，发动机ECU、ABS等对整车性能及安全性影响较大，为其不受其它用电设备干扰，该相关电器件的保险必须独立设计；而一些发动机传感器、各类报警信号，如果它们相互干扰不敏感，可共用一个保险。照明灯、喇叭等电器件也可以根据不“干扰原则”相互组合，共同使用一个保险。但对于电阻型的负载与电感型的负载应尽量避开使用同一保险。关于的熔断器（保险丝）容量大小的经验计算公式如下：

熔断器容量的大小﹥电器件工作电流/（负载系数*峰值电流时间系数*环境温度修正系数）

公式中的各系数说明如下：1）负载系数，负载系数分为连续性负载和间断性负载。连续性负载：工作在8S以上，连续负载系数为0.8。间断性负载：工作在8S以下，间断负载系数为1.1。2）峰值电流时间系数，若出现峰值电流时间小于0.2秒，其系数为1.若大于0.2秒，系数为0.9。3）环境温度修正系数：布置在驾驶室内侧系数为1，布置在发动机舱则系数为0.9。例如：点烟器的工作电流为10A，熔断器容量大于10/（0.8X0.9*1）=13.89A，根据熔断器的实际规格，可选取15A大小的熔断器保护线路。

在设计过程中， 依据电源分配标准对用电设备使用的电源类型进行严格划分， 以及对用电设备特性进行严格划分。 例如对用电设备使用频率进行统计， 用电设备安全等级进行划分， 用电设备类型进行划分（电机类， 非电机类）， 用电设备控制策略等信息进行全面分析。对用电设备功能和结构了解得越透彻， 越有利于优化熔断丝和继电器的数量和种类。 在选择熔断丝和继电器的时候对其价格和性能进行筛选， 选择与所开发车型性价比最贴合的产品， 不要单一的沿用。

2.3导线选型

在整车电线束成本中， 导线的成本占了24%， 说明导线是降成本的重要项之一。 通常在选择导线的时候， 为了防止计算不准确或者机械破坏断路， 往往选择的线径要高于实际的需求很多， 这样就会造成整车线束的质量增加， 整车导线的成本上升， 整车空间受压迫， 因此对整车导线线径的优化是非常必要的。 表1是导线规格表。

S：导线横截面积；I：电流值；ρ：銅线的电阻率；L：导线长度；U：导线允许的电压降。除以上公式外，还需同时考虑下列情况：1）导线过长可适当将线径放大；2）导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况，考虑端子电压降较大，可适当将线径放大；3）对于装配在发动机上的线束，建议采用铜丝，高温处的线束需使用隔热并能耐油腐蚀的PVC或PUR外包。

2.4电线束3D布置

电线束3D布置是有效降低整车电线束成本的另一个方向。电线束的布置是否合理会对整车线束成本增加产生很大的影响，例如配电盒摆放位置的选择、控制器的摆放位置、装配空间的选择等，都会对装配节拍、拆装的便利性、整车线束的尺寸、电线束附件使用的数量和种类等产生影响。

2.5电线束零部件选择

在车型开发过程中，零部件的选择在降低成本和缩短开发周期过程中扮演着重要的角色。通常在选择零部件的时候，首先要考虑平台化。所谓的平台化是指在开发过程中用相似的底盘和车身结构，承载不同车型的开发及生产制造，生产出外形、功能不尽相同的产品。对于电线束的平台化简单地讲，就是在设计的初期尽量以同一平台的成熟车型为参考，如选用相同电器功能件、线束附件（包括扎带、橡胶件、支架）、包扎方式等，不仅可以减少整车线束的开发（对公司长远发展也有利），缩短了新项目零部件的采购周期、降低开模费用，从而降低整车电线束成本，一旦保持这样设计2～3个车型，成本优势会有不小的体现。

总而言之，汽车电线束是汽车电器网络的载体，随着汽车工业在我国的飞速发展，汽车电线束从最初的导通功能的线束，逐渐发展成为模块化、网络化。汽车电线束的发展，不仅满足了汽车各种性能要求，也推动了整车同步研发设计，整个行业充满了活力。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

参考文献：

[1]李光耀，李慎國.我国汽车用电线束现状及发展趋势[J].汽车与配件，2006，40：28-30.

[2]顾翔华.我国汽车行业运行现状及未来发展趋势[J].中国橡胶，2010，24：4-8.

[3]郑施.我国汽车产业发展现状及未来发展趋势研究[J].才智，2015，07：347.