VAVE视角下的整车线束改进策略探索

摘要：

在国内外疫情的持续影响、全球局势不断变动的背景下，整车销量走势不强，打造性价比高的、适合国民需求的产品已成为企业生存发展的关键因素，而成本管控则是满足用户、决胜市场的核心要素。在整车开发、制造过程中通过VAVE使产品价值达到最大化，越来越多的汽车企业开始引入VAVE工具，通过简化、变更等手段达到降本目的。

整车线束作为保障车辆电源分配及信号通信，成为整车电器关键的一部分。近年来由于车辆功能越来越多，接口及回路数量也越来越多，线束VAVE成为线束设计的重要一环。

1 线束原材料降本

1.1 插接件

1） 平台化插接件为满足不同电器功能的使用，会使用不同的型号与电器端对应。整车在数据阶段尽可能选择平台化、模块化的电器件，既可以节省开发费用，又可以节省实验成本。例如将BCM与PEPS整合为一个控制器，信号处理可通过内部电路板进行传递，极大地降低了线束的布置成本，虽然首款车型的研发投入有所增加，但对后续车型的平台化很有借鉴意义。

2） 国产化插接件国产化能降低插接件的物流、人工成本，相对价格会有优势，可在试验结果合格的前提下更换国产化插接件。试验矩阵见表1。

1.2 端子

通常情况下，端子的选型依据插接件的指定，但端子依然可以通过材料、结构、镀层等方面进行设计优化。如图1所示。

1.3 导线

1） 线色车用导线线色种类繁多，线色与线径、线规的不同组合会大大增加导线的种类以及导线库存备料。针对线色种类较多，可通过改善线束制作工艺，提升插件前插率，避免后工序线色识别，来控制线色种类。减少线色种类可极大减少导线的管理成本，也可避免人工大量投入导致的人工成本增加。

2） 线径目前薄壁、超薄壁、细线径电线成为主流，在满足整车环境及电器功率的要求下，选择细线径导线来满足要求。CAN信号等信号传输导线使用0.35mm²、0.22mm²线径，既可满足电器要求，又能降低整车质量；在导线的不断发展下，线束扁平化方案（线径：0.11mm²） 也成为未来设计趋势。

铝导线也可以考虑在布置空间较大的位置使用，虽然在相同电压降下，线束外径会比铜导线的相对较大，但相对质量更轻，可节省51%的质量，在价格上更有优势。

3） 线规线束规格的设计需要考虑线束在整车的布置位置，在发动机区域需使用耐高温导线，易受到外界环境干扰的需使用特殊导线（收音机需使用同轴线、CAN线使用双绞线、摄像头使用屏蔽线等），在整车布置环境较好的情况下，不必要浪费更好的特殊导线造成冗余设计，对于满足EMC及NVH要求的位置可使用双绞线代替屏蔽线等。

1.4 线束附件

1） 卡扣线束插接件背扣的选择通常与插接件供应商相同，可对背扣单独国产化来适应不同环境下的布置要求。

线束束缚及固定使用类扎带，减少扎带种类，尽量做到通用化，降低物料管理成本。

2） 防水堵防水堵的选用通常与插件背扣相同，与插件供应商一致，但插接件孔位通用化程度较高，可对防水堵进行国产化来满足不同线径及孔位。一般防水堵内径与导线的过盈量为0.3～0.6mm，防水堵外径与塑件壁的过盈量为0.4～0.7mm，可在防水性能试验合格的情况下进行更换。

3） 热缩管热缩管的使用根据干/湿区的布置位置不同，选用的规格不同；在发动机舱熔断丝盒等位置，避免高压水q直接冲洗等区域，可对热缩管降级使用，由双臂热缩管（带胶） 更改为单臂热缩管（不带胶普通型）。

2 线束设计降本

2.1 线束回路设计

整车线束回路设计均采用就近原则，一般线束电源布置会在机舱、仪表分别布置熔断丝盒用于电器功能取电，部分会在驾驶舱后底板区域再增加一个熔断丝盒用于取电来减少线束布线长度；一般用电器端会自带熔断丝用于保护自身设备，会与线束设计的熔断丝重复设计，此种情况下可取消线束端熔断丝，同样可达到保护导线目的。

整车搭铁的选择，部分用电器壳体已经搭铁，会通过整车线束进行二次搭铁保证功能可靠，此方法为冗余设计，只要确保单根搭铁线可靠性即可。

图2为两段式搭铁示意图。特点：布置灵活。缺点：动力部分有搭铁不良的风险。成本适中。

图3为人字式搭铁示意图。特点：动力部分搭铁效果好。缺点：受限于蓄电池位置。成本高。

图4为一字式搭铁示意图。特点：动力部分搭铁效果好。缺点：受限于蓄电池位置。成本低。

2.2 线束外防护设计

线束外防护能起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用，线束工程师根据车身环境进行选择合适的防护方案。随着保安防灾的精细化推进，线束过度防护日益增多，过度防护不仅不符合精益生产的要求，还可能产生如下风险。

1） 线束中心部位导线形成完全封闭环境，此处导线此时设计状态应该按内部衰减率进行折算，对电源线、搭铁线载流影响很大。导线载流量降低而额定电流不变，更易引起导线异常发热而产生风险。波纹管外点缠、花缠均不会产生完全封闭环境。波纹管外实缠则属于完全封闭环境，影响导线特性。

2） 波纹管外PVC胶带实缠，更易造成胶带在波峰处因接触面形状突变形成应力集中产生断裂而失效。其中局部胶带断裂更易造成波纹管开口处在整车运动过程中产生异响。调整策略见表2。

3 结束语

随着现有汽车产品更迭的速度不断加快，产品周期内的收益不断缩短，需要线束工作者在产品规划阶段就要对产品成本进行控制，根据整车的可靠性要求及产品定位，运用科学合理的手段进行降本，达到成本目标。

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