线束布置设计

1、0 线束布置及设计线束布置及设计 电器部培训用资料电器部培训用资料 集瑞联合重工有限公司集瑞联合重工有限公司 工程研究院（佳景科技）电器部工程研究院（佳景科技）电器部 许美霞许美霞 20132013年年2 2月月 普通普通 1 普通普通 序序 言言 主要内容：在线束布置的三维设计中，布线所需要弯 曲半径的确定；线束固定点的设计；线束设计基本要求； 双线制和单线制的区别；线束搭铁线的作用。 适用范围：本公司电器线束设计人员，车辆线束装配 工艺设计人员以及现场线束装配人员。 2 目目 录录 第一部分第一部分 线束弯曲半径线束弯曲半径 第二部分第二部分 线束固定点线束固定点 第三部分第三部分 线束技

2、术要求线束技术要求 第四部分第四部分 单线制和双线制单线制和双线制 3 第第一部分一部分 线束转弯半径线束转弯半径 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 4 1.1 弯曲半径的意义 线束弯曲半径过小（弯曲角度太大）无论在装配过程 中造成的应力集中还是在车辆长时间运行后造成的损伤， 都可能导致电器故障，甚至可能造成更为严重的后果。 1.2 布线 尽可能接近大梁；尽可能加大弯曲半径；避免尖角； 避免磨擦及高温。 1.3 关于弯曲半径 布线设计中线束走向发生变化时其线束的弯曲半径为： 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 5 R =R =（4-64-6）X X 线束直径线束直径 下面通过几个例子阐述线束直径、过孔厚

3、度和弯曲半径的 关系： 例1：线束外径20mm,过孔板料厚度8mm,弯曲半径取最小 80mm(4X线束直径)，求所需过孔直径： 设：线束边缘距过孔平面为6mm. .1.作线束的2个弯曲半径与各自连接的直线相切，2个弯曲 半径相切的切点位于钣金厚度的中心，在垂直切点法线方 向的平面上作直径为20mm圆，以20mm为轮廓连接线条 为轴扫掠，建模后如图1所示： 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 6 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图1 7 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 .2. 在图1模型上取2个物体的截交线得到2个椭圆，做 与这2个圆相切的圆（D=49.01）如图2所示： 图2 8 1 线束弯曲半径线束弯

4、曲半径 .3. 考虑过孔还需要加装护圈，因此这个孔最小设计为 50mm，如图3所示： 图3 9 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 例2：在例1基础上将孔板料厚度增加到26mm,弯曲半径 取最小80mm(4X线束直径)，求所需过孔直径： 如图4、图5、图6所示（作图过程略） 最后得到的结果是线束过孔最小为：70mm 图样线束直径，过孔厚度对过孔直径的影响还是比较图样线束直径，过孔厚度对过孔直径的影响还是比较 大的。大的。 10 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图4 11 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图5 12 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图6 13 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 例3：线束外径40

5、mm,过孔板料厚度16mm,弯曲半径取 最小160mm(4X线束直径)，求所需过孔直径： 如图7、图8、图9、 作图过程同上（略） 最后得到的结果是线束过孔最小为：120mm 然而开如此大的孔实属不易，因此要考虑其他方法然而开如此大的孔实属不易，因此要考虑其他方法 如采用分线束过孔等。如采用分线束过孔等。 14 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图7 15 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图8 16 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 图9 17 1 线束弯曲半径线束弯曲半径 1.4 连接处线束不能转弯太急 第二部分第二部分 线束固定线束固定 18 2 线束线束固定固定 19 2 线束线束固定固定 为避免

6、线束在车辆运行过程中因车辆震动而造成线束 各插接件的松动、损坏，导致信号传输的失败，进而造成 不良影响。因此对线束进行一系列固定显得尤为重要。具 体要求如下： 2.1 装配时线束不能拉扯张紧，特别在夏季要保证一定 的松弛度。 2.2 从发动机ECU引出的线束首先在100150mm内进 行第一次固定，保证线束和ECU的震动同步；其次从第 一个固定点起150200mm距离内进行第二次固定，保证 20 2 线束线束固定固定 图10 ECU和线束同发动机的震动同步，进而保护发动机ECU 和线束之间连接的安全可靠性。如图10所示： 21 2.3 传感器及执行器线束固定时，线束弯曲角度不能太大， 否则长时

7、间运行后导线容易损坏。为减少或消除各传感器及 执行器接插件处的受力，线束的固定要满足图12所示的要求： 2 线束线束固定固定 图12 22 2 线束线束固定固定 2.4 车辆线束的卡紧点不能离插接件太近，可参考图13 所示： 图13 23 2 线束线束固定固定 图14 2.5 尽可能将插接件固定在结构件上，如图14所示： 24 2.6 尽可能水平布置插接件，如图15所示： 2 线束线束固定固定 图15 25 2 线束线束固定固定 2.7 不装线束的针孔位需用堵塞堵住，如图16所示： 图16 26 2 线束线束固定固定 2.8 接插件端线束应正确困扎，如图17所示： 图17 27 2 线束线束固

8、定固定 2.9 线束弯曲处应加装固定结构，如图18所示： 图18 28 第三部分第三部分 线束技术要求线束技术要求 3 3 线束技术要求线束技术要求 29 3 线束技术要求线束技术要求 3.1 绞合线 绞合线能有效地克制感应噪声。用于ECM 传感器输 入（电子油门，压力传感器等），通讯线、车速传感器、 扬声器、电磁式喇叭、油门位置信号线束必须采用双股 或三股绞合线（特殊场合或有特殊需要时采用加屏蔽层 的绞合线）。绞合线绞距如图19所示： 图19 30 3 线束技术要求线束技术要求 3.2 屏蔽线 屏蔽线能有效地克制电容噪声。屏蔽层需要单独可 靠接地（不能接入插针上），外部的干扰信号可以通过 屏

9、蔽层导入大地或蓄电池负极。避免干扰信号进入内层 导体对正常信号产生干扰，同时也可降低传输信号的损 耗。屏蔽层及其接地（单点、多点、浮悬）方式要根据 干扰源（电磁、电场、静电及其之间的交叉干扰等）和 各系统要求来确定。屏蔽线的结构和材料以及加工工艺 决定了屏蔽线的成本比双绞线要高许多。屏蔽线结构如 31 3 线束技术要求线束技术要求 图20所示： 3.3 线束抗干扰能力对比如表1： 从成本考虑绞合线比屏蔽线要经济得多，因此在保证满 足要求的情况下，优先采用绞合线。 图20 线束类型线束类型抗电子抗电子 抗磁场抗磁场 无屏蔽线及绞合线 无 无 绞合线 一般 无 屏蔽线 好 一般 绞合屏蔽线 好 好

10、 同轴电缆 最好 最好 表1 32 3 线束技术要求线束技术要求 3.4 线束走向的布置 底盘线束应尽量靠近大梁并沿大梁内侧布置，需要过 横梁时要顺着横梁内侧走线。线束走向发生变化时首先要 校核过孔尺寸是否满足线束的过孔要求并且考虑线束弯曲 半径是否符合（4 6）线束直径的要求，过孔边缘或棱 边边缘必须安装永久性保护护套或保护胶条。线束走向发 生变化前、后100mm内要有线束固定点，并且在变化前、 后根据线束直径在100mm 150mm范围内不允许有连 接插接件。 33 4 单线制和双线制单线制和双线制 第四部分第四部分 单线制和双线制单线制和双线制 4.1 单线制 在汽车电气系统中从电源到用

11、电设备只用一根导线相 连，而用汽车底盘、发动机等金属机体作为公用导线（接 地线），如图21所示。 4 单线制和双线制单线制和双线制 蓄 电 池 组 车架纵梁 起动机发电机 发动机本体 图21 35 由于单线制将几乎所有电气返回端都接在车身或车架 上，节省了导线，线路简化清晰，安装和检修方便，且电 器（气）件也不需要与车体绝缘。这是单线制的优势，所 以在汽车电气系统中普遍采用。 4.2 双线制 在汽车电气系统中从电源正极用1根导线连接到电气设 备，再经另外1根导线返回电源负极。所有电气的连接都是 经过导线而不是通过车辆的某个部位形成的电气回路。如 图22所示： 4 单线制和双线制单线制和双线制

12、36 4 单线制和双线制单线制和双线制 车架纵梁 + - 发电机 启动机 发动机本体 - + 图22 蓄电池组 37 4 单线制和双线制单线制和双线制 从上图可见车辆中的主要电气元件都是由导线连接到 电源正、负极的。所以在双线制系统中车辆电器（气）件 的负极电位都能保证与电源负极电位相等。 4.3 单、双线制性能 由于车架、车身和发动机都是通过机械方式连接安装 的，如果发动机本体（起动机、发电机负极）接到了蓄电 池负极，就不排除车架、车身也与蓄电池负极有了连接。 虽然如此，但由于车架、车身在装配前都是经过表面防腐 处理的，有的防护层近似于绝缘体，如果不对安装点进行 38 有效地去除防护层的处理，就有可能会出现车架、车身 与蓄电池负极不导通的现象，或与蓄电池负极之间有电 位差，即为浮地现象。双线制就能很好的解决这个问题。 问题思考： 1）采用双线制时车架、车身与蓄电池正极或负极之间有 没有电