汽車線束的主要失效模式

    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(nèi)的預定位置， 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(zhuǎn)運和線 束裝配插接等環(huán)節(jié)相關(guān)。

    首先在插接器選型角度，研發(fā)人員在線束設(shè) 計時嚴格按照規(guī)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 圖 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(cè)，其中圖示右側(cè)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(tài)行駛中端子長期受力就會從護套 內(nèi)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(chǎn)生歪 斜和變形，端子退針的可能性也將大大降低。

    現(xiàn)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(guī)廠家生產(chǎn)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(shè)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(huán)節(jié)還會產(chǎn)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(nèi)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(cè)兩針腳位置相反，針腳錯誤主要產(chǎn)生于小批量 線束加工中，實際生產(chǎn)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(nèi)未可靠壓接造成電流傳遞不穩(wěn)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(shè)備抽檢解 決，第二種需提高加工人質(zhì)量意識。

   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(guī)定的線路和位 置進行鋪設(shè)、固定、捆扎以及插接件對插等，插 接件對插是借助外力實現(xiàn)公母護套以及護套內(nèi)端 子的嚙合接觸，進而實現(xiàn)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?yōu)槌室欢ń嵌龋藭r外部施加的力將增大， 內(nèi)部段子也將產(chǎn)生受力變形，造成端子退針或扭 曲。

    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(chǎn)生原因包括設(shè)計問題和裝配制造問題 等[4]。隨著排放的升級和客戶對于發(fā)動機大馬力的 需求，發(fā)動機動力總成兩側(cè)與車間的間隙受到持 續(xù)壓縮，特別是發(fā)動機動力總成右側(cè)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(shè)，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(fā)車型初期，應充分預 留此處管線鋪設(shè)空間，電器工程師需要減少線束 的種類，做到模塊化開發(fā)。線束裝配工藝編制中 明確線束鋪設(shè)、預留、捆扎標準和線束與周邊件 （特別是發(fā)動機熱源件）的具體間隙標準，裝配 完成后按要求完成檢查。

汽車線束的主要失效模式