汽车低压线束-发动机线束布置设计指导书

发动机线束设计指导书

目录

11—

刖百..................

1.概述..............................................2

2.引用标准.........................................2

3.术语和定义.......................................2

4.发动机线束总成设计.................................3

4.1发动机线束总成概述................................................................3

4.2发动机线束设计过程................................................................3

4.3紧固件设计要求....................................................................3

4.4线束直径设计......................................................................4

4.5线束与周边件间隙要求...............................................................4

4.6线束装配..........................................................................5

4.7运动段线束设计要求................................................................5

5.线束搭铁的分配设计................................................................6

6.发动机线束设计注意事项............................................................6

7.固定件的选型.......................................................................7

7.1通用扎带...........................................................................7

7.2通用防水型扎带....................................................................7

7.3通用螺柱型扎带.....................................................................7

7.4板卡定位件.........................................................................8

7.5银金卡定位件.......................................................................8

7.6管夹类固定件......................................................................9

7.7其他定位件........................................................................9

8.线束检查要求.......................................................................9

9.总结及展望........................................................................10

发动机线束设计指导书编号:

产品研发中心第2页共10页

1.概述

本文旨在指导**汽车发动机线束总成的设计，概述了**汽车新开发车型在数字样车阶段到量产阶段

设计发动机线束总成的思路。

本文适用于**汽车车型的发动机线束总成设计，部分内容可作为其他线束的设计参考。

2.引用标准

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，标注日期的引用文

件，仅该日期的版本适用于本文件；未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

*****S8-2-2021汽车低压电线束技术条件

*****S8-19-2021线束波纹管

*****S8-31-2021电线束绝缘胶带

*****S8-35-2021线束紧固件标准

3.术语和定义

3.1相对运动relativemovement

某一部件对另一部件而言相对位置的连续变动，即此部件相对于固定在第二部件上的参考系的运

动。示例：发动机、变速器相对于车身的运动，固定在两者之间的线束称为线束运动段。

3.2热源heatsource

发出高温，对线束、树脂、橡胶等可燃物有热影响（熔损、烧坏、其他）危险的零部件。

示例：排气系统所包括的排气管、排气歧管、三元催化器、消声器、废气涡轮增压系统以及从排气

歧管引出的EGR进气管等部件。

3.3热害heatdamage

热源产生高温时，对周围零部件造成老化、熔损、烧坏等现象。

3.4湿区dampbound

除干区以外，电线束需做特殊防水防护处理的区域。

3.5接插件connector

插头和插座安装在护套内的组合件。

3.6护套housing

用于安装端子，对端子外层有绝缘、防护的部件或组合部件。

3.7保护管protectionsleeve

用于对电线保护的非金属管状零件。如塑料管、波纹管、编织管等。

3.8发动机线束总成engineharnessassembly

发动机线束是指将车辆发动机相关传感器、控制单元和执行器等各种电器部件以电线的形式进行连

接的系统，如图1所示。

图1发动机系统总成示意图

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4.发动机线束总成设计

4.1发动机线束总成概述

发动机线束是指将车辆发动机相关传感器、控制单元和执行器等各种电器部件以电线的形式进行连

接的系统。其主要用途包括以下几个方面：

a）传递电力：发动机线束用于传输电流和电能，将电源与各个电器部件相连，使其能哆正常工作;

b）信号传输：发动机线束通过将传感器和控制单元连接起来传输各种信号，包括温度、压力、转

速等参数，以便控制单元能够实时监测发动机状态并做出相应的调整；

c）数据传输：发动机线束还可以传输诊断和故障码等数据信息使车辆的故障诊断系统能够及时发

现和解决故障问题；

d）控制执行器：发动机线束将控制单元和执行器（如喷油器、点火线圈等）相连，以便控制单元能

够准确地控制各个执行器的工作，从而实现对发动机的精确控制。

综上所述，发动机线束在车辆的发动机系统中承担着传递电力、信号传输、数据传输和控制执行器

等重要作用，是发动机系统正常运行的基础。

其次布置方面设计，在发动机设计数据定型前，完成发动机线束的设计布置工作，重点对线束走向

布置、固定结构及支架、连接器操作空间、线束及相关件的周边间隙、线束防护设计、线束布置温度场

设计、运动分析等方面，对发动机上的发动机线束开展相关设计工作。

在设计过程中对电喷系统零部件设计提出建议，如：与周边件预留空间。如图2所示，发动机线束

在发动机总成上的布置示意图。

图2发动机线束总成示意图

4.2发动机线束设计过程

发动机线束的设计过程如下：

a）明确各传感器、执行器在发动机上的布置位置，及适配连接器型号等信息；

b）寻找并确认连接器数模，对其进行电气属性定义后装配到相应位置，分析出线可行性；

c）根据线束直径推荐表，将各连接器进行连接，形成初版线束数模；

d）根据线束通过路径，按照设计要求，在发动机本体、附件上进行线束固定点设计，完成支架等

固定结构数模；

e）用电器所使用连接器端子的镀层尤为重要，须按照电器ICD要求选择线束端连接瑞；

f）线束走向布置中需要注意远离热源，距离热源280rlln,需进行温度评估，当无法避免时应设计

有效的防护措施（如：铝箔隔热胶带等）；

g）根据线束走向设计线束防护方式；

h）在具体车型搭载过程中，确定发动机线束与整车对接连接器布置位置及固定方式；

i）发动机控制渊、动力域控制器等电器件比较重要，或易受干扰，须单独搭铁。

4.3紧固件设计要求

4.3.1线束用紧固件概述

发动机线束用紧固件有：搭铁紧固件、固定支架用紧固件。为规避后期整车B0M漏搭紧固件问题，

请按下述规范进行数模设计”

4.3.2线束总成紧固件设计规范

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数模设计阶段，明确哪些位置需要用到紧固件，所用紧固件必须在数模中进行体现，紧固件数模需

调用元件库中紧固件。结构树上正确体现所用紧固件型号及数量，即完成CATlA_BOM搭建，结构树顺序

如下图所示，线束为该线束总成所用紧固件，同一紧固件用在不同位置需要复制多个，如图3所示:

为S32-4317001（S32-4317001.1）发系统

,-3^S32-4317010

，一、S32-4317020（发线束一发5线束械

,L%S32-4302080（发电机接地线）发电机接班

、Q1840812F36（六角法桀螺桂_218、12）A^法桀蟠_M8x12

1.、Q184Oa12F36（六角法兰面螺栓_M8x12.1）六角法兰面蝴12

,Q1840812F36（六角法兰面螺栓_M8x12.2）六角法兰面螺栓_M8x12

Q1840812F36（六角法兰面螺栓_M8,123）六角法兰面第£M8><12

1-%Q1840616F38_00（A角法兰面螺栓_M6x16）

图3CATIA_3D数据结构机示意图

4.3.3支架用紧固件设计规范

支架用紧固件包括线束专用紧固件与其它零件共用紧固件。共用的情况需确认紧固件归属，主要包

括与发动机共用紧固件、与发动机罩共用球头螺栓等。

线束支架用紧固件，需要在数模中正确装配每个支架所用紧固件。结构树中，紧固件分别放在相应

支架下,以防I卜遗漏紧固件.结构树示例如图3所示C

4.4线束直径设计

4.4.1线束设计直径与实际线束直径•致，需包含各种防护方式调整需求：建议设计初期线束直径按照

表1要求进行设计，此表线径要求是通过己量产的各车型实车线径统计得出，具有设计指导意义，任何

设计人员不得私自随意减小设计线径。

表1

主干直径（mm）一级分支直径（mm）1级分支直径（mm）最小分支直径（mm）

35251510

4.4.2线束弯曲半径设计合理，避免出现锐角弯折状态：线束外径（多根线束拥扎成束且包含防护材料）

<25mm时弯曲半径不得小于线束的直径；线束外径（多根线束捆扎成束且包含防护材料）225mm时，线

束弯曲半径不小于线束外径的1.5倍。单根线束6nmi2W截面积<16mm2线束弯曲半径不得小于线束外径

的2倍；单根线束截面积>16mm2的线束弯曲半径不得小于线束外径的4倍，线束折弯知度不得小于

90°o

4.4.3线束连接器要求，必须与实物一致，且能分辨出线方向，协调厂家资源寻找连接器数模，如无法

提供3D数模，需根据设计二维图纸逆向连接器三维数据的轮尺寸和关键结构：拒绝随意采用方块数据

代替连接器；连接器数据中需要包含锁止结构包络数据，以便于验证连接器的操作空间，解决问题中出

现较多连接器拉杆、旋转锁止结构、或起动机塑料护盒打开过程中与线束干涉的问题，对接连接器优先

选用“连接器库”中的连接器；另外线束数据中的连接器应为实体结构，避免线束数据过大：所有连接

器必须要有固定。

4.4.4线束分支点与分支点、分支点与固定点、固定点与连接器、分支点与接插之间的距离，一般不得

小于40mm,便于线束厂模块化工装制作。

4.5线束与周边件间隙要求

线束与周边件间隙，要考虑线束自然状态下以及线束生产装配的公差长度，所有可能的状态下，线

束与周边件间隙均不小于10加，以满足保安防灾要求，如图4所示。

控

制

器

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如需线束严格控制尺寸公差时，可以应用PVC硬管等防才方式，以有效控制线束分支方向。参考应

用案例如图5所示：

4.6线束装配

需手指操作、单手操作、双手操作如表2所示:

表2

手指操作单手操作双手操作

搭铁螺栓.传短器、执行5连

内连接连接器等ECU.TCU、CWL捽制器等

接器等

空间需求35H空间需求100nH空间需求160cm

--/

，：8・

■

尽量避免双手装配线束播

手指抓取.预底、插接或加线奥装配般常用的方式.单

件，如需要双手装配线束插件.

安装军部件时,军部件边缘与周F抓取、安装或者插接线束插接

者与周边零部件预用160nm这

第零部件间隙》35m时.需要100B择件空间.

免装配干涉.

4.7运动段线束设计要求

线束从发动机到车身上布置时，两端需采用管箍进行固定并预留运动尺寸，良好的设计包括U型弯、

L型弯（如图6所示）、C型弯，通过线束自然的弯曲状态吸收运动过程中两固定点相对位移，运动段线

束应与周边零件保证30mm间隙。

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运动段线束应避免在运动段两固定点之间线束的直线设计，直线布置会导致线束没有多余的预留尺

寸吸收运动长度，直接导致固定点长期过载失效。

4.8防护设计要求

热源附近的发动机线束，三维设计时需增加线束防护厚度数据，以便准确判断线束与周边件间隙。

4.9其它设计要求

4.9.1发动机线束以及发动机线束支架设计时，不能影响发动机举升。

4.9.2发动机线束与非相对运动周边件间隙不满足＞10mm要求时，可采用护线盒防护，护线盒与非相对

运动周边件间隙不小于5nlm。

4.9.3当最小线束分支从主干线出线时，主干线上的分支点无需设置相切元素，垂直出线即可。

4.9.4线束需回缠时，需在数模进行体现，如图7：

4.9.5线束段与镀金棱边交叉时，线束同定点应选取镀金边缘处，需要增加固定点，如图8：

图8

4.9.6对于线束分支H1线方向有要求时，应在图纸中进行特殊标注，如图9：

图9

5.线束搭铁的分配设计

搭铁线束是构成汽车电路回路的一部分，在汽车电路中起着卜分重要的作用。由于发动机控制器

ECU对整车性能和安全影响很大，且易受其他用电设备的干扰，因此它的搭铁点一定要单独设定，并且

有一定的距离要求。同时，为减少导线的电压降，应选择就近与车身搭铁。

目前，根据上述要求，在发动机缸体上设置了专门的搭铁点，发动机线束中ECU搭铁线通过孔式接

头，直接接到搭铁点上，并与车身直接连接。信号搭铁须按照ECU原理图，将点火线圈接地和屏蔽接地

区分开。

6.发动机线束设计注意事项

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发动机上传感器、执行器众多，且分布在不同的位置，线束布置固定的难度较大。在布置发动机线

束时，应考虑并注意以下问题：

a）线束走向应沿着发动机的边、槽等部位，以避免线束承受压力：

b）线束走线时，应避开缸体或部件中过尖或者锐边部位，防止线束波纹管磨损；

c）布线时尽量避开或者远离热源，布线时应避开燃油管路，无法避开时，可采用高温导线或者隔

热材料；

d）传感器或者执行器接插件避免垂直走向，以防水防尘；

e）线束固定应保证间隔150mm捆扎固定一•次；

f）线束走向应与附件方向一致，主线束尽量避免斜方向布置；

g）所有线束的连接器应不置在伸手可及的位置，且连接器木端应预留一定的线束长度，便于插拔；

h）在部分位置为了保持线束与周边的间隙，使用支架或者锁金卡，以保证线束不变形；

i）ECU搭铁点需进行防水处理；

j）发动机上方线束，如电源线、搭铁线等，若布置后交叉紊乱，可开发线束分线盒，集中在盒内

布置和走线，同时熔断丝也可以放置在分线盒内，避免放置在外部导致进水短路。

7.固定件的选型

固定件优先在“线束固定件优选清单〃中选择，固定件不应遮挡易损件的安装紧固件，并应采用便

于拆卸的固定器进行固定，布置时需充分考虑发动机上的固定结构，根据布置需要，与发动机同步设计

开发满足各系统要求的固定结构；对于沿用的发动机结构，布置时需充分借用现有的安装固定条件，必

要时设计固定支架（固定支架优先选用平台化支架）、固定々等安装结构固定线束，确保线束固定合理

牢靠，也可以新设计护线盒，做适应性开发布置。

7.1通用扎带

通用扎带一般分为圆孔和椭圆孔,**汽车选择的是尺寸为直径为7nlm的圆孔或7mmX12mm的椭圆孔,

一般用于线束中各个位置，装配要求：外圆部边缘与载体干涉，且卡接台与载体匹配，如图10所示。

图10通用圆孔和椭圆孔扎带结构示意图

7.2通用防水型扎带

通用防水型扎带一般分为圆孔和椭圆孔，**汽车选择的是尺寸为直径为7mm的圆孔和7mmX12mm

的椭圆孔，一般是用于室内湿区部位，如图11所示。

图11通用圆孔和椭圆孔防水型扎带结构示意图

7.3通用螺柱型扎带

通用螺柱型扎带一般分是为卡接螺柱型和卡接螺纹孔型两种，卡接螺柱型适配的螺柱为：M6、M8

等，一般是用于室内或发动机上无法满足开孔的区域，如图12所示；卡接螺纹孔型适配的螺纹孔为：

“5、M6、M8等，一般是用于铸造件上直接开螺纹孔或者在厚镀金开孔的区域，如图13所示。（以上两

种扎带均有分为上下型和偏置型）

图12卡接螺柱型扎带结构示意图

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图13卡接螺纹孔型扎带结构示意图

7.4板卡定位件

板卡定位件一般用于空间紧凑或者需要线束导向、周边需要过银金等位置，也可以分为圆孔和椭圆

孔、非防水、防水等类型，具体可参考上述扎带分类，如图14、15所示。

图14板卡定位件结构示意图（非偏置型）

图15板卡定位件结构示意图（偏置型）

7.5锁金卡定位件

银金卡定位件一般用于周边需要过饭金，且必须在饭金上增加固定的位置，可根据实际情况使用不

同方向的钺金卡，有锁金卡扎带和银金卡板R定位件两种，具体分类可参考上述扎带分类.如图16、

17所示。一般建议固定板厚在1mm〜2nmi之间（银金卡中间间隙3.25mm,不含弹舌），采用推荐的钺金卡

固定，以减小操作力、便于装配，其装配要求：上部零贴，左右居中，如图18所示。

图16锁金卡扎带结构示意图

图17锁金卡板卡定位件扎带结构示意图

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图18

注:银金卡内部金属卡片宽度为3.25mm,若卡接3nlm板厚固定板，装配力大，不便于装配。

7.6管夹类固定件

图20：

7.7其他定位件

在定位件选型时，有各种各样的需求，也会有各种各样内线束定位件供选择，除了上述线束定位件

之外，还有带U型卡箍状的扎带、卡箍型扎带、双头扎带、L型板卡等等，如图21所示。

国

以上所有定位件均按照*****S8-35-2021线束紧固件标准选取。

8.线束检查要求

在绘制线束数据时，不仅需要遵循上文提到的原则和注意事项，且需要按照相关CHECKLIST要求对

数据进行校核，具体要求见表3。

表3线束CHECKLIST要求

序号可能存在问题描述或目标要求目标值测量值

线束图样必须与最新配苴表定义保持一致，所有与用电设备对接的连接器在图样中

1

已体现。

2所有连接器型号必须与ICD定义保持•致，M2阶段必须冻结ICD。/

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3必须确认B点开发的用电设备ICD与A点是否一致。

端子、导线、回路电阻、特殊电缆（双纹/屏蔽/编织电缆等，的要求须与ICD定义

4

保持一致。

5线束图样中连接器的附件、型号、方向须叮3D数据一致。

63D数据中线束主干及分支的直径应与实际尺寸保持一致，须与线束图样核对。

所选型扎带和连接器上的长扣与对应银金厚度、孔径大小需匹配，螺柱型孔带型号

7/

与对应的焊接螺柱规格需匹配。

8线束图样上所有分支必须100%完整体现包覆物信息。

9线束3D数据必须完整体现与所有用电曙设备的匹配。/

10发动机控制器、电器件比较重要，或易受干扰，须单独搭铁./

11暴露在湿区的搭铁端子必须要有防水措施，端子尾部须做透明含胶热缩管防水处理。/

机舱防水搭铁端子设计选型与螺拴匹配需要进行校核，避免热缩管尾部被螺栓安装

12/

面压到，导致搭铁不良。

所有用电设备尾部须留有连接器插拔空间，数据上必须校核无问题，接连接器完全

13Z40mm

退出后，留240mm操作空间。

14必须考虑侦留连接器的处理，侦留连接器在湿区必须做防水处理并且有固定。/

15所有防水连接器要按照灌胶作业指导书对连接器尾部进行密封灌胶处理.0/

湿区连接器必须使用防水连接器，要求优先选用IP68/69K,防水防尘等级需至少力

162IP67

IP67o

17在湿区的Splice点必须要有防水措施，图样上需定义透明含胶热缩管处理。/

机舱湿区打卡点，不允许布置在水流路径区域，在EP1阶段同水管理专业一同实车

18试验并出具检查验证结果，根据实车验证的水流路径重新校核、布置打k点位置，/

并在EP2阶段体现。

19考虑泼水或涉水的风险，对涉水风险位置的Splice点需要做含胶热缩管防水处理。/

必须考虑线束动态环以及线束与周边运动件的包络的间隙，要求模拟线束动态的极

20限位置，如座椅线束、轮速线、转向管柱线束以及刮水器电机线束等，要求间隙》>25mm

25mm。

21线束布置须避开所有打螺钉、螺拴区域，间距至少30mm。230mm

22当线束布置平行通过锐边时，须在银金上增加固定点用于约束线束走向。/

线束距离热源应保证至少50mm,应避开排气管附近、三元催化器等高温部件（80C

23以上）。距离不满足时应包覆铝箔和使用耐高温导线。导线选型应结合热伤害CAE