汽車線束的各個部件共同確保了電流信號 的正常傳遞,其中任一部件的失效都可能引起電流信號的間斷或徹底斷開,進而導致車輛上的某 功能工作異常或失效。線束在整車上的主要失效 模式包括退針、針腳歪斜、針腳錯誤、假頭和夾 線等。 端子退針是電器故障排查中容易碰到的失效 模式,退針是端子脫離其在護套內的預位置從而引起端子所在線束傳遞的功能失效[3]端子退 針與線束插接器選型、線束加工、線束轉運和線 束裝配插接等環節相關,圖 3 為端子退針示意圖。

image

    首先在插接器選型角度,研發人員在線束設 計時嚴格按照規范選擇匹配的端子和護套、公護 套與母護套,且二者盡量選擇同一廠家的插接件, 不同廠家的插接件存在互換性差、匹配度不高的 風險,端子在護套里的針腳位置應盡量集中。如 4 所示,某控制器對接插接器中有效線束分布 于插接器兩側,其中圖示右側截面積最小導線存 在明顯受力,在插接器連接固定后易造成應力集 中,車輛在動態行駛中端子長期受力就會從護套 內脫出;端子和護套、公護套與母護套應具有防 錯簡單、晃動量小的特點,如此端子不易產生歪 斜和變形,端子退針的可能性也將大大降低。

image

    現階段汽車線束加工基本依靠人工操作完成,線束加工單位應采購正規廠家生產的各插接 件且盡量為同一廠家,線束加工過程主要包括端子與導線的壓接、端子與插接件的卡裝,目前端 子與導線的壓接基本依靠設備完成,為保護端子 不受外力影響而變形,在端子壓接后按照每組使 用保護杯將端子頭部防護起來,線束裝配時才能 拆下保護杯。線束裝配完成后需使用封口膠帶或 護具將公端護套密封,防止運輸過程中端子受外 物作用導致歪斜。 在線束加工環節還會產生兩種針腳錯誤和線 束假頭,針腳錯誤為公護套或母護套內部其中兩 個或多個位置端子位置壓接錯誤,如圖 5 中最右 側兩針腳位置相反,針腳錯誤主要產生于小批量 線束加工中,實際生產中做好過程管控即可避免。 線束假頭一般分為兩種,一種為導線前端銅絲與 端子不匹配(如圖 6 所示),導致導線銅絲在端子 內未可靠壓接造成電流傳遞不穩定;另一種為導 線前端銅絲包裹在絕緣層,端子與導線壓接后未 與銅絲實際接觸,導致其導線無電流傳遞。第一 種在線束加工中采用回拉動作或者設備抽檢解 決,第二種需提高加工人質量意識。

image

    image

   線束裝配是線束全流程的最后一步,需在車 輛主機廠完成,主要將線束按照規定的線路和位 置進行鋪設、固定、捆扎以及插接件對插等,插 接件對插是借助外力實現公母護套以及護套內端 子的嚙合接觸,進而實現插接器兩端導線的連通。 線束對插前對正插接器,在插接器歪斜情況下強行插接,公母端子之間的受力將主要由二者平行 方向變為呈一定角度,此時外部施加的力將增大, 內部段子也將產生受力變形,造成端子退針或扭 曲,如圖 7 所示。

image

    在線束裝配中,線束與周邊零部件間隙過小 或無間隙引起線束磨損即線束的干涉失效,線束 干涉失效產生原因包括設計問題和裝配制造問題 [4]。隨著排放的升級和客戶對于發動機大馬力的 需求,發動機動力總成兩側與車間的間隙受到持 續壓縮,特別是發動機動力總成右側車架縱梁處, 由于車架線束總成、附加線束和底盤氣管路的鋪 設,此處空間已成為線束布置的瓶頸點。針對此 問題,整車工程師應在開發車型初期,應充分預 留此處管線鋪設空間,電器工程師需要減少線束 的種類,做到模塊化開發。線束裝配工藝編制中 明確線束鋪設、預留、捆扎標準和線束與周邊件 (特別是發動機熱源件)的具體間隙標準,裝配 完成后按要求完成檢查。