汽車線束作為連接整車電器的神經(jīng)系統(tǒng)， 承載著電流和信號的傳輸任務(wù)， 電線束一旦失效， 將嚴(yán)重影響整車功能及行車安全。商用車線束系統(tǒng)常見失效模式主要包括短路、斷路、接觸不良等，若究其原因可將失效模式進(jìn)一步細(xì)分為進(jìn)水、磨損、受力、虛接、燙壞等。本文主要就五大失效模式具體分析并提出相應(yīng)解決方案。

QC/T 29106 《汽車電線束技術(shù)條件》對整車干區(qū)及濕區(qū)進(jìn)行了定義。干區(qū)是指安裝在駕駛室、 乘員室、 行李廂內(nèi)等部位的電線束不需做特殊防水防護(hù)處理的區(qū)域，濕區(qū)是指除干區(qū)以外電線束需做特殊防水防護(hù)處理的區(qū)域。防水主要針對濕區(qū)和干濕區(qū)過渡區(qū)域的線束， 主要包括底盤線束、 保險杠線束、 前圍線束等，具體如下。

1.1 插接器防水

相連插接器需相互匹配，且應(yīng)選用防護(hù)等級符合IPX7要求及以上的防水型插接器。

線徑規(guī)格應(yīng)在插接器允許范圍內(nèi)選擇。密封塞須與插接器及線徑相匹配， 帶密封塞的絕緣壓接， 如圖1所示，在連接B區(qū)應(yīng)可見電線絕緣層及密封塞端部。導(dǎo)線穿套密封或壓接時， 應(yīng)避免密封塞被刺破。插接器空余孔位增加盲堵， 盲堵須與插接器相匹配。

1.2 并線點(diǎn)防水

導(dǎo)線并線點(diǎn)要分散不可集中，并點(diǎn)使用超聲波焊接機(jī)焊接或并線端子壓接， 接點(diǎn)處應(yīng)光滑， 避免有毛刺突出。接點(diǎn)外用透明加厚雙壁帶膠熱縮管（便于檢驗(yàn)） 防護(hù)，要求烘烤出膠狀物質(zhì)，使膠狀物質(zhì)填滿間隙，起到防水作用。

通信線使用的屏蔽雙絞線并線點(diǎn)須采用并線端子壓接，屏蔽雙絞線膠皮剝開長度不超過150mm，屏蔽層須用熱縮管整段熱縮后可靠搭鐵， 不允許有銅絲裸露。

熱縮管兩端包裹線皮部位至少為1cm，若采用單邊接線，接線后的熱縮管無線一端至少預(yù)留1cm。熱縮應(yīng)合理安排兩端線徑， 兩端線徑截面積多線一端的外徑小于少線側(cè)的3倍外徑， 確保熱縮管熱縮品質(zhì)。

1.3 防虹吸

導(dǎo)致虹吸現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要為車輛用電器工作時本身或周邊存在溫升（如尿素泵、氮氧傳感器、前照燈等），車輛停止工作后，溫度變化使用電器內(nèi)部相對外界產(chǎn)生負(fù)壓，此時水汽會沿著線束經(jīng)插接器少量進(jìn)入用電器內(nèi)部。

針對虹吸導(dǎo)致故障現(xiàn)象可采用低壓注塑包膠工藝將插接器尾部改為注塑一體式， 并配合防虹吸電纜線 （鍍錫銅線芯且涂有特定的防水油膏），如圖2所示。注塑一體式插接器主要防止水汽從插接器根部進(jìn)入用電器內(nèi)部， 防虹吸電纜線可解決水汽通過電纜線進(jìn)入連接器導(dǎo)致銅絲腐蝕、產(chǎn)品短路的問題。

改進(jìn)后的關(guān)重插接器可滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：1m深浸沒試驗(yàn)（IPX7）、 多角度高壓高溫水噴射實(shí)驗(yàn) （IPX9K）。

1.4 高壓水槍水洗直噴防護(hù)

城市環(huán)保對城市渣土車清潔度提出了更高的要求，施工場地出入車輛反復(fù)高壓水槍沖洗使線束插接器水密性受到較大不利影響， 水洗直噴防護(hù)主要應(yīng)用于此類工況解決方案，具體如下。

1） 尾夾防護(hù)：濕區(qū)和干濕區(qū)過渡區(qū)域的線束插接器尾部全部增加塑料或橡膠尾夾防護(hù)， 尾夾可一定程度上避免高壓、 高速水流直接沖擊插接器根部對密封件造成損傷。

2） 防護(hù)罩防護(hù)：主要針對關(guān)重插接器的防護(hù)， 即影響行車安全或精密電子部件插接器的防護(hù)， 如發(fā)動機(jī)ECU等，如圖3所示。

1.5 預(yù)留插接器防水處理

采用插接器對插或堵蓋形式對預(yù)留插接器進(jìn)行防水處理，加裝堵蓋插接器防水等級需達(dá)到IPX7要求及以上。

線束磨損主要由干涉導(dǎo)致，與線束布置、固定方式及防護(hù)選擇有關(guān)， 具體可分為靜態(tài)干涉磨損及動態(tài)干涉磨損。

2.1 靜態(tài)干涉磨損解決方案

靜態(tài)干涉磨損多發(fā)于儀表臺管梁、保險杠、車架或鈑金過孔等處。

2.1.1 儀表臺管梁線束

儀表臺管梁線束上各種開關(guān)、用電器較多且布置相對緊湊，受空間限制，多采用塑料線槽或護(hù)線盒進(jìn)行線束有效固定及防護(hù)，如圖4所示，材質(zhì)一般選用尼龍（PA66）及玻纖復(fù)合材料。

2.1.2 保險杠線束

保險杠多鈑金及韌邊，多選用邊緣卡扣固定扎帶、楔形或杉樹型按扣扎帶、 螺栓固定扎帶固定， 如圖5所示。

2.1.3 車架或鈑金過孔

過孔處增加橡膠套防護(hù)，若過孔線束分支外徑不小于25mm，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮增加導(dǎo)向支架及使用軟線束防護(hù)材料調(diào)節(jié)線束柔軟度，避免線束對橡膠套造成過度擠壓。

軟防護(hù)材料可參考PVC袖套搭配自卷式紡織套管組合使用，如圖6所示。

2.2 動態(tài)干涉磨損解決方案

存在相對運(yùn)動關(guān)系部件之間的線束固定不合理或預(yù)留安全距離不足往往會導(dǎo)致線束動態(tài)干涉磨損，常見故障發(fā)生部位包括門線束、座椅線束、底盤至駕駛室線束、發(fā)動機(jī)線束、變速器線束、 后置蓄電池框線束等處。

常使用的防護(hù)材料波紋管自身也會對線纜造成一定程度的磨損。線束設(shè)計時，既要考慮合理固定，同時也要考慮與連接處預(yù)留足夠的長度， 并且防止線束過多的冗余積聚。

2.2.1 線束柔性仿真

可仿真外力及重力作用條件下線束的撓性運(yùn)動路徑，動態(tài)展示線束的空間變形、彎扭狀態(tài)以及應(yīng)力應(yīng)變分布，有效規(guī)避動態(tài)干涉所帶來的線束磨損、失效風(fēng)險，如圖7所示。

2.2.2 波紋管選型

應(yīng)盡可能選用UFW超平型波紋管，如圖8所示。其波谷寬度是其它波型的3~5倍，可有效增加電線與波紋管內(nèi)壁的接觸面積， 從而對電線PVC表皮起到更好的保護(hù)作用。

因受力導(dǎo)致的線束失效主要發(fā)生于線束折彎處及相對運(yùn)動件之間的線束， 表現(xiàn)形式多為線束斷裂、插接器松動脫落、端子退針等。解決方案如下。

1） 折彎處要求。對于折彎處線徑d小于等于35mm的線束，線束內(nèi)圓角半徑r應(yīng)大于d；當(dāng)線徑d大于35mm時，線束內(nèi)圓角半徑r應(yīng)大于1.2d。

2） 相對運(yùn)動件之間線束的固定及校核。運(yùn)動件本體插接器（如發(fā)動機(jī)ECU）在距插接器尾部100～150mm處需增加固定點(diǎn)，以減少插接器內(nèi)的端子承受振動和線束質(zhì)量，在主線束的分支處增加固定點(diǎn)。相對運(yùn)動件之間的線束設(shè)計受力校核可參照2.2.1。

3） 線束柔軟度及防護(hù)要求。線束軟硬度會影響其自身受力，相對運(yùn)動件之間線束外防護(hù)應(yīng)盡可能選擇軟材料，更好地緩沖相對運(yùn)動產(chǎn)生的應(yīng)力。

蓄電池線束可選用特軟聚氯乙烯絕緣低壓電纜，導(dǎo)體材質(zhì)采用裸銅軟導(dǎo)體。外防護(hù)可采用自卷式浪紋套管。

導(dǎo)致虛接的原因很多，具體可分為插接器品質(zhì)、插接器松動、端子輕微退針、端子銹蝕氧化、固定方式不合理、裝配或調(diào)試不當(dāng)?shù)?/span>。解決方案如下。

1） 插接器品質(zhì)。插接器品質(zhì)主要包括匹配度及端子壓接品質(zhì)，QC/T29106《汽車電線束技術(shù)條件》 對端子壓接提出明確的要求。

2） 插接器松動、端子退針。主要受3個方面影響，一是與插接器品質(zhì)有關(guān)；二是與插接器受力有關(guān)；三是與插接器自身鎖緊方式存在缺陷有關(guān)，如輪速傳感器插接器，可通過增加插接器連接卡解決， 如圖9所示。

3） 端子銹蝕氧化。端子銹蝕氧化主要由護(hù)套進(jìn)水導(dǎo)致，具體解決方案可參考1.1～1.5。

4） 裝配。車間流水線裝配時應(yīng)避免線束拖拽導(dǎo)致插接器或端子損壞；插接器裝配完回拉檢驗(yàn)合格后做標(biāo)識。

5） 調(diào)試。目前商用車常見插接器端子多為片式連接，調(diào)試工具如挑針、萬用表等使用不當(dāng)， 一方面會導(dǎo)致護(hù)套或端子損壞，另一方面會導(dǎo)致母端端子間隙變大。調(diào)試人員應(yīng)使用專用端子退針治具及尖細(xì)探針型萬用表。

商用車熱源主要包括發(fā)動機(jī)、排氣管、消音器、打氣泵管等。常用熱防護(hù)措施包括：針對溫度≥200℃的熱源部位，在其與線束之間設(shè)置隔熱板（鍍鋁鋼板），并保證線束距離隔熱板≥50mm；在熱源部件上包裹隔熱材料，如排氣管外壁包裹玄武巖或氣凝膠隔熱層；在線束外部包裹隔熱材料，如鋁箔袖套、鋁箔膠帶等，并保證50mm以上的間距。

線束的防護(hù)設(shè)計是一項重要且復(fù)雜的工程，往往需要考慮各種因素影響。本文就商用車常見五大失效模式具體分析并提出相應(yīng)解決方案， 對于提升線束防護(hù)性能具有一定的借鑒意義。