汽車線束是汽車重要的組成部分，其重量大概占整車重量5%。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展壯大，汽車對輕量化設計越來越重視起來。線束作為汽車的神經網絡，也應該對線束自身的輕量化設計開始重視起來。
汽車線束的組成部分有導線，接插件，線束包扎物，卡扣，橡膠件等，其中導線占線束總成的重量比重巨大，達到70%以上，包扎物占比大概在20%左右。因此，作汽車輕量化設計的時候，應該重點關注導線和包扎物這塊。這里我們主要談談如何降低導線的重量。
降低導線的重量，主要從三個方面入手，一是減少導線的長度，二是減小導線的截面積，三是使用輕型材料。
1、減小導線的長度
導線長度的降低，主要有兩個方面，即布置優(yōu)化和原理設計優(yōu)化。
1.1布置優(yōu)化
線束布置優(yōu)化設計，要求將線束的路徑設置成最短。這是線束進行輕量化設計主要考慮的方面。
舉例說明：
1、降蓄電池與機艙保險盒布置在同一側，這樣可以大大的減少蓄電池到機艙保險盒正極電源線的長度。
2、將機艙保險盒/蓄電池布置在靠近發(fā)電機的一側，這樣可以大大減少發(fā)電機充電正極線到保險絲盒的長度。
3、將機艙保險絲盒/蓄電池布置位置盡量靠近機艙前圍鈑金，這樣可以極大的縮短電源線到儀表電器盒的尺寸。
以上3點主要是針對粗線徑的電線的長度優(yōu)化，這在整車布置前期主要考慮，這些方案對線束成本和輕量化改善效果很大。如下圖大眾邁騰的蓄電池與機艙保險盒的布置。
另外，再補充一下線束路徑的選擇，要求還是一個，盡量簡短繞線的長度。
如下圖所示，圖中A是電源，它需要連接到用電器B和用電器C為用電器，圖中的三種方式都可以實現有效的連接。但是布置1明顯比布置2和3回路更短。
再比如某重卡的底盤線束，左為優(yōu)化前，右為優(yōu)化后的。該重卡車型的底盤線束總成重量從優(yōu)化前的11.7kg，布置優(yōu)化后降低為6.52kg。（來源汽車電器雜志數據）
2、原理優(yōu)化
原理優(yōu)化設計可以從根源上進行線束輕量化話設計，但是這塊需要經驗豐富的工程師進行指導，并且經過專家組評審及相關必要實驗驗證通過后才可施行。大體上來講關注以下幾個方面：
1 保險設置是否合理？是否有可能降低保險絲的容量，以便進行相關線徑的減小，最終將回路導線重量減輕。
2 將同類型的用電器的保險絲共用，從而減少電源回路
3 搭鐵優(yōu)化設計，將搭鐵合并，減少搭鐵回路
4 搭建網絡架構，使用CAN總線，LIN線技術，減少線束回路.（這點相信目前大部分車輛都采用了）
5 對于信號交互類的導線，使用規(guī)格更小的導線。比如使用0.35的導線替代0.5的。目前小線徑的導線是一個趨勢，比如目前比較火熱的0.13規(guī)格的導線。這里順帶提一句，目前0.13線徑的導線的技術難點在于抗拉強度及壓接強度上。導線越是細，其抗拉強度越是低，細小的導線直徑容易被拉斷。目前，0.13平方毫米導線的壓接工藝主要是DOUBLEX壓接，即此壓接工藝是將0.13平方毫米導線的剝線留長一點，而后將其對折并進行壓接。但是這種方式比較費力，如下圖：
3、使用輕型材料
輕型材料這塊目前來看有兩個方面，一是使用薄壁導線，降低絕緣皮的重量；一是使用鋁導線。
1、薄壁導線
超薄壁導線PPE的應用是導線小型化的一個突破。通常來說，導線一般為PVC薄壁絕緣層(TW)，其壁厚為0.4mm，新型超薄壁絕緣層（UTW），其壁厚為0.2mm，就拿0.35mm2導線為例，如圖29所示，超薄壁導線較薄壁導線減少了27%直徑，47%體積和30%多的重量，其輕量化效果明顯。
2、鋁導線
隨著銅價的不斷飆升和鋁材料導線不斷推廣應用與技術的進步，即便鋁的導電性和安全性低于銅，線束的材料還是不斷的被鋁線代替。在高壓導體和車用低壓線纜領域，鋁導線材料已經成為了銅材料的有力競爭者。鋁導線的運用也是一個方向。
目前鋁導線的技術難點有兩個方面，1鋁導線與銅質接線端子壓接面臨的諸多技術難題；2鋁線與銅線壓接工藝的一致性不好。因此，鋁導線在線束上運用的還不是很多，目前主要應用在電池正負極等大線徑的導線，相關的電源端子也逐步用鋁材代替了銅材。
下圖為沃爾沃L421項目汽車的發(fā)動機線束，其中電源線部分回路使用了鋁線替代。原本導線回路為25平方的銅線，長度1200mm，現用42平方的鋁線作為替代。此電源線在沒使用鋁線時，重量為1039克，經過鋁線替代后，線束大概為700克，單根線減重約32%。
以上就是關于汽車線束輕量化的方案；大家有更好的思路歡迎在留言區(qū)和大家一塊分享交流下。
來源：線束工程師散漫
來源：線束工程師散漫
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