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分析汽车线束设计对汽车安全性的影响

发表时间：2021/6/16 来源：《探索科学》2021年5月作者：吴任晃

[导读] 随着汽车产业和电子技术产业的快速发展，电子技术在汽车中的使用变得越来越普遍，用户对于汽车各方面的要求不断提高。除了本身的功能性外，还加入了许多的娱乐和安全措施。但是，汽车的车身空间是有限的。所以汽车线路线束的设计就表现得非常重要。

浙江宁波慈溪市吉利汽车研究院（宁波）有限公司吴任晃 315336

摘要：随着汽车产业和电子技术产业的快速发展，电子技术在汽车中的使用变得越来越普遍，用户对于汽车各方面的要求不断提高。除了本身的功能性外，还加入了许多的娱乐和安全措施。但是，汽车的车身空间是有限的。所以汽车线路线束的设计就表现得非常重要。汽车的线束设计的可靠性的提升是一个繁琐的工业试验过程，必须对汽车线束系统设计的各个环节有着全方位的把控。
关键词：汽车线束设计；汽车安全性；影响
        1汽车线束零件（设计）关键特性的定义
        零件关键品质是一个在零件开发过程中经常被提及的概念，泛指在整个开发流程中对产品品质有着关键影响的特性。根据线束功能丧失引起的后果，严重程度被定义为基本功能丧失／影响抛锚类功能，基本功能降级／影响驾驶安全类功能，该线束功能对应的特性即可被定义为关键特性。在零件开发、设计和验证阶段，可分为电气原理设计和布置设计两方面。可以按照“车辆安全”和“功能正常实现”这两大块，来对应明确线束零件的关键特性。
        1汽车线束以及检测系统
        汽车线束作为汽车电路总网控制的主要组成部分，对汽车的各方面性能有些至关重要的作用。如果没有汽车线束安全性的保证那么就不会有汽车的安全。近些年来汽车用户对于汽车的安全性和稳定性以及舒适性等的要求不断提高，组成汽车线路的线束结构变得越来越复杂。汽车线束主要是铜线材料经过冲压形成的接线端口与主线进行相连后，再进行绝缘塑封，然后用线束进行捆扎形成相应的电气组件。所有的线束都具有相同的结构。
        同时汽车线束的检测也是至关重要的。目前国内生产的线束监测装置主要是利用指示灯、蜂鸣器等作为最基础的电器元件。通过检测连接是否有光或者发声来对线路的正常运行做出一定的判断。但是利用这种检测方式弊病很多，检测效率低，判断失误性高，非常容易造成错误的判断导致汽车安全事故的发生。虽然国外的线束检测系统已经很成熟，但是它的价格高昂，对于一些小的线束生产企业来说购买其设备非常的困难。我国在一方面还是得继续努力，在确保能够最大程度检测线束的安全性的同时，生产出性价比高的国产检测装置。
        2线束烧蚀原因分析
        2.1线路过载
        过载是指超过了线束的承受范围。主要表现为线路或者电子元气组件的过载，超过了固定额度，导致了线束中流通的电流过大，从而造成了电器元件的过热。电气线路的长时间使用会使电器元件的使用寿命本变低，所以要做到定期的对电器元件的线路进行检修与保养，以保证汽车线路的安全性。
        2.2线路短路
        线路短路在电子元器件中是非常危险的。线路短路意味着电流不能在整个电路中流通，会在一个范围内进行闭合回路，相当于直接将电池的两个极点进行连接。线路短路对于电子系统来说非常致命。因为电路在短路过程中，电流会非常的大，集中在某一个电子元器件上，那么该电子元器件温度就会升高，当超过电子元器件所能承受的限度之后，极有可能会引发电子元器件的烧毁，进而引发汽车的自燃。所以对于线路的定期检查与保养非常重要。
        2.3熔断器与线路的关系
        何为熔断器，简单来说就是“保险丝”，它在电子元器件中起到了非常重要的保护作用。而熔断器的选择应该选择与电路进行匹配，合理的安置保险丝的位置，从而做到有效的保护电路。
        3线束的搭铁设计
        搭铁是汽车内部电路以及车载电子系统能够正常运行的前提。搭铁的品质对于汽车电子系统有着重大的影响，影响着车辆电磁的兼容。好的搭铁环境对于车辆的电池量起到了有效的平衡作用，还可以有效的抑制电磁的干扰性以及抗干扰能力的耐受度。

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线束设计中的搭铁技术对于整车的电子系统来说非常的重要。
        在进行搭铁的时候要根据其功能、属性、特质来进行合理的搭铁设计分析，从而保证电子系统的正常运行。比如，对一些电流敏感的电子元件、传感器等要进行单独环境的搭铁。控制类的零件也需要进行不同的方式搭铁，从而避免不同信号之间的干扰。在对于发电机、变速器等重要行驶部件进行搭铁过程中要谨慎为之，做到正确的设计，从而确保行驶环境的稳定。搭铁点在车身上的布置不能过于密集，应该保持一定的距离，避免绝缘层老化引起的线路连线焚毁。
        4汽车线束性系统可靠性的分析
        可靠性是近些年新兴的一门科学学科，它始终贯穿着一切的技术领域。汽车线束设计的安全性对于整个汽车电子系统来说至关重要。线束设计的可靠性是对安全性的一个体现。以下陈述了线束设计的可靠性观点。
        4.1线路端子与连接器可靠性分析
        作为汽车线束的重要组成部分，线路端子与连接器是决定线束系统可靠性的主要部件，在线路系统中有着至关重要的作用。在线束发生的诸多问题中，端子与连接器占了很大一部分。例如，端子的老化，连接器部件因为时间太久造成了脱落、松动、损坏等。这些问题在平时可能是一个很小的细节，但是如果放在整个线束安全系统中，就导致了线束安全可靠性的降低。所以，在平时的线束设计中，要采取一定的措施来保证线束设计的可靠性。例如，在进行安装的过程中，选择合适的接头以及插件等；其次就是要注意他们的材质问题；端子和连接器的工作温度和可允许通过的最大电流；注意其工作的环境以及温度；同时要避免一些具有腐蚀性的气体或者液体对端子以及连接器造成影响，从而破坏整个电子系统的可靠性。
        4.2线束保护性可靠性的分析
        汽车的线束作业环境很恶劣，经常伴有腐蚀性气体以及液体，还有高温、潮湿以及与其他零部件的碰撞与摩擦，经常会发生绝缘体外衣的破损，接口松动等问题，从而使线束线路短路或者断路，对整体的电子系统造成影响。因此，要提高汽车线束设计的安全性，必须要做好线束设计的工作计划，对线束进行有效的包扎与固定。汽车线束设计应该有防潮防腐防高温等措施，同时还要保证其有良好的气密性材料对接头以及连接器进行保护。车身上其他部位的线束在进行安装的时候，要使用专业的扎带以及线夹对其固定，以减少行驶过程中振动对于汽车线束的影响。同时对于一些连接位置，更要做好保护，以避免线控与线束之间形成的摩擦从而导致绝缘外衣的磨损。在进行包装的时候要对不同部件的不同作业环境进行分析，表征其使用的寿命以及可靠性。要对材料进行多样对比测试，进而选择合适的材料。还要对恶劣环境下线束的可靠性做出实验，避免不合格品流入下一环节。
        4.3回路设计可靠性分析
        汽车线束系统的设计是一个很复杂的工程，特别是线路的电流回路问题。从某些特定的环境条件下来讲，回路的合理设计就是电气系统的核心。一般情况下，汽车的电路线路系统在不同的电子设备之中均采用并联的方式进行连接。要对其线路进行测试就必须改变线路的连接方式，模拟各种情况下可能发生的情况，从而保证线束线路系统的正常运行。
        结束语
        汽车电子系统是汽车整体组成必不可少的设施，而线束则是汽车电子系统的核心组成。线束承担着电流的运输以及电信号的传递，线束一般由插接线、传感器、电线以及其他零部件组成。随着安全事故的不断警惕，人们对于汽车的安全指数要求越来越高，但是要满足上述要求就必须依赖于电子技术的安全性。现代社会汽车上的电子设备越来越多，在满足了人们丰富的生活需求的同时，也使得汽车的线路变得错综复杂，造成了汽车的安全指数下降的问题，汽车的线束设计的问题正在引起人们的关注，也是必须要解决的一大专业性难题。
参考文献
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