汽车线束搭铁线的设计

汽车电器集成度提高，致使汽车线束变得越来越复杂，设计和生产过程控制也越来越困难。汽车电路中最重要的因素之一是铁点的设计。

1.塔体分配设计原则

1.1搭铁种类介绍。

整车地:顾名思义，就是整车电路的场地，由电池负极直接连接到车身，使整个车身与电池负极相连。所有的搭铁点都是通过车身搭铁的，所以汽车电路中的接地也叫搭铁。

功率:主要指大功率电气设备的搭铁，如发动机冷却风扇、刮水电机、玻璃升降电机、空调鼓风机、座椅调节电机、天窗电机、门锁电机等。这些电器的电流一般较大，会干扰其他弱电流或信号线。

信号地点：一般指带有信号传输的电气设备的搭铁，传输信号包括模拟信号、数字信号等，信号一般比较敏感，容易受到干扰。屏蔽层搭铁:对于娱乐系统天线和高压工作电器，由于其对周围电磁场影响较大，必须采用单芯屏蔽线，以保证接收信号的准确性，最大限度地减少对周围线束电磁场的影响。而且单芯屏蔽线屏蔽层，通过搭铁点直接连接到整车地面。如果发动机点火线圈的供电回路，工作过程中会产生上万伏高压，对周围信号线造成很大干扰，甚至导致整车EMC失效。需要使用单芯屏蔽线，屏蔽层与车身连接。

1.2搭铁原则。

一般而言，搭铁点分配有三个原则。

(1)强弱电分开搭铁原则。如果电机产品属于大电流电器，则应与信号线、控制电路等小电流搭铁分开。

(2)安全部件单独搭铁的原则，如安全气囊模块、ABS、ECM等对整车性能和安全影响较大的模块，应单独搭铁；对于前照灯搭铁，考虑到一个搭铁失效后，另一个可以继续使用，左右前照灯必须单独搭铁。

(3)就近搭铁原则，考虑到经济性、压降小、干扰最小，搭铁点尽量靠近模块端，这样搭铁线短，导线成本低，线束回路压降小，干扰的可能性也降低，尤其是弱电信号搭铁，保证信号的真实传输。

除上述三个基本原则外，根据模块特性，还有以下几点：

(1)安全气囊模块是一个安全水平很高的模块，除了单独搭铁外，还需要备用搭铁作为备用方案，保证气囊系统准确及时地工作；

(2)所有搭铁点应避免喷漆/污染，避免搭铁低于涉水高度；

(3)电池负极线、发动机铁线等。由于导线截面大，必须控制线长和方向，降低电压降；

(4)为了提高安全性，发动机车身一般需要单独与电池负极连接；同时，压接端子大于10大于10毫米，要求镀锡点焊。

2.搭铁形式

(1)车身搭铁形式。目前主流车型主要有两种搭铁形式。第一种是车身焊接螺母，用排屑功能螺栓紧固线束搭铁端子；第二种是车身焊接搭铁螺栓，用螺母紧固线束搭铁端子。

这两种形式各有优缺点。车身焊接螺母多用于日韩汽车，工艺复杂。装配时需要双手配合，对搭铁螺栓要求较高。要求螺钉具有一定的自攻功能。在紧固搭铁端子时，可以刮掉焊接螺母的油漆和氧化层，达到良好的搭铁性能。采用这种形式的搭铁一般保护车身焊接螺母，即在车身电泳前增加工艺螺钉，电泳后取出工艺螺栓，确保搭铁点无油漆，确保搭铁性能良好。这种形式装配后更美观。

车身焊接螺栓多用于欧美汽车，装配工艺简单；焊接螺栓在进入电泳前用工艺螺母紧固，然后在装配铁端子时松开螺母。这种设计的优点是可以很好的保护搭铁螺栓，不会被电泳漆覆盖，可以保证搭铁性能好。但由于这种形式是焊接螺栓，车身会突出一个零件，不美观，所以在位置的选择上要易于安装，同时要兼顾美观，在不易发现的地方设置好。

(2)线束搭铁端子的形式。线束搭铁端子的选择主要基于以下信息:载流、搭铁螺钉或螺母尺寸、布置位置、是否需要防转等。以下是几种主流搭铁端子及使用情况。

①电池负极、发动机搭铁等大电流一般选用大端子，适用于线径大于10mm2的线束。线束压接部位常采用镀锡点焊和带胶热缩管。

②一般搭铁端子，一般为组合型，为防止安装时线束搭铁端子跟转，选择搭铁带防转机构。

③如果同一搭铁点有多个搭铁回路，可以通过以下三种形式拼接搭铁回路，可以减少搭铁点的数量。

形式1，搭铁点的所有搭铁回路通过连接钉合并为一条搭铁回路，仅压接一个搭铁端子，多用于日韩系车。优点:成本低；缺点:工艺复杂，回路中小电流回路压降大，可能会相互干扰。

形式2，同一搭铁点所有搭铁回路单独压接搭铁片，通过搭铁片组合搭铁，多用于欧系车。优点:工艺简单，性能可靠；缺点:成本高。同一搭铁点将搭铁回路按电流大小区分后，可将小电流搭铁回路合并压接到同一搭铁片上，再组合搭铁，多用于美系车。特点：工艺复杂度适中，成本适中。

3.整车搭铁现状及发动机搭铁设计例子

(1)搭铁现状。在整车线束中，发动机舱的搭铁点最多，仪表板支架上尽量不要选择搭铁点，因为支架与车身通过螺栓连接，接触电阻可能过大，影响搭铁性能。搭铁线约占整车线束所有导线的15%~20%。根据功能的不同，整车搭铁点约为18~20个，基本可以满足整个电路设计的需要。

(2)发动机搭铁设计的例子。由于发动机上的电器件(发电机、起动机等许多电器件)的负极直接和发送。

动机缸体刚性对接，发动机缸体通过搭铁电缆搭铁形成搭铁回路。一旦发动机接触不触不良，停车时起动机搭铁不良，无法启动；行驶时，发电机搭铁不良工作异常，整车失电，导致发动机突然熄火，部分接触点因接触电阻过大而烧蚀。最有效的发动机搭铁:直接将发动机缸体与电池负极连接。但由于布局原因，很难直接连接到电池负极，因此最好将发动机缸体与变速器壳体连接起来，以保证良好的搭铁性能。

对发动机搭铁的选择：

①首选方案是连接发动机悬架或缸体。优点:搭铁可靠，搭铁线短，成本低；

②次选方案是连接变速器与发动机对接的缸体。优点:搭铁可靠，但搭铁线长，成本高。因为这个零件是通过两个安装螺栓连接到缸体或变速器体上的，如果其他零件组装过多，就会出现搭铁接触不良的隐患。如果安装螺栓扭矩不到位，或者发动机振动过大，或者发动机前倾后倾，会造成发动机与悬架间歇接触不良，导致电压降过大，部分发动机电器件不工作。

汽车线束搭铁设计是汽车电路设计中极其重要的环节，体现了汽车线束设计水平，对实现汽车电路的稳定性和可靠性起着重要作用。汽车线束搭铁设计应形成搭铁设计策略和固化搭铁设计方案。固化搭铁方案是经过车型验证和大量试验验证的设计方案，可以直接使用，可以提高线束设计质量，缩短开发验证周期。