淺談摩托車線束的設(shè)計(jì)及在整車上的布置

淺談摩托車線束的設(shè)計(jì)及在整車上的布置發(fā)電機(jī)，控制器，用電器。1。發(fā)電機(jī)點(diǎn)火線圈——CID點(diǎn)火器——高壓包——火花塞2。發(fā)電機(jī)發(fā)電線圈——調(diào)壓式整流器——電瓶和全車用電器。3。閃光器——轉(zhuǎn)向開關(guān)——轉(zhuǎn)向燈

4。電瓶——啟動(dòng)繼電器——啟動(dòng)馬達(dá)

摩托車線束是摩托車上的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)，線束設(shè)計(jì)的是否合理，質(zhì)量足否可靠，直接關(guān)系到車輛和人身的安全，必須充分認(rèn)識(shí)其重要性。目前，摩托車產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越大，競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，每個(gè)摩托車主機(jī)廠都在努力降低自己的生產(chǎn)成本，以保持自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)份額。所以，只有掌握詳細(xì)的線束參數(shù)，使線束設(shè)計(jì)更系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，減少設(shè)計(jì)的隨意性，才能使線束壽命與整車一致，減少質(zhì)量過剩，從而達(dá)到降低整車成本的目的。

摩托車線束是摩托車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒有線束也就不存在摩托車電路。目前，不管是高檔的、經(jīng)濟(jì)型或普通型摩托車，線束編成的形式基本上是一樣的，都是由導(dǎo)線、插件和外部包裹保護(hù)物組成。下面筆者按摩托車線束設(shè)計(jì)的先后順序進(jìn)行介紹。

1整車電路設(shè)計(jì)

1.1電路分配設(shè)計(jì)

摩托車電路一般分為點(diǎn)火電起動(dòng)回路，如圖1所示；照明回路，如圖2所示；信號(hào)回路，如圖3所示；具有電噴系統(tǒng)的摩托車還有燃油噴射控制回路。

1.2熔斷器的選擇

熔斷器分快熔式和慢熔式，快熔式熔斷器的主要部件是細(xì)錫線，其中片式或管式熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性和耐振性好、易檢測(cè)，所以被廣泛采用；慢熔式熔斷器實(shí)際上是錫合金片，這種結(jié)構(gòu)的熔斷器一般串接到感性負(fù)載的電路中，如電機(jī)電路中采用快熔電阻型負(fù)載與電感型負(fù)載，要盡量避開使用同一個(gè)熔斷器。

摩托車電路中一般采用快熔式熔斷器。一般情況，根據(jù)電器件的最大連續(xù)工作電流來計(jì)算，并確定熔斷器容量，按經(jīng)驗(yàn)公式：

C＝I÷80%（或70%）

式中：C----熔斷器額定容量，A

I----電路最大工作電流，A

1.3繼電器的選取設(shè)計(jì)

繼電器分為電流式和電壓式2種，一般根據(jù)用電器的功率和開關(guān)的承載能力來決定是否選用繼電器。在摩托車上常用的繼電器設(shè)備一般有前照燈、油泵、轉(zhuǎn)向燈（閃光器）等，額定電壓一般為12V，選用繼電器時(shí)要參考的技術(shù)要求有：可靠性好，性能穩(wěn)定，質(zhì)量輕，體積小，壽命長(zhǎng)，對(duì)周圍元器件影響小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好及成本低。

1.4搭鐵分配設(shè)計(jì)原則

電噴摩托車，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU對(duì)整車性能影響大，易受其他用電設(shè)備干擾，所以搭鐵點(diǎn)一定要單設(shè)。其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互組合共用搭鐵點(diǎn)，原則是就近搭鐵，避免搭鐵線過長(zhǎng)，造成不必要的電壓降。蓄電池負(fù)極線、發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線等，因?qū)Ь€截面較大，一定要控制好線長(zhǎng)和走向，減小電壓降；為增加安全性，發(fā)動(dòng)機(jī)、車身一般要單獨(dú)連到蓄電池負(fù)極搭鐵。

搭鐵方式：一是通過孔式接頭搭鐵，此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣；二是通過內(nèi)部短接的護(hù)套直接搭鐵。

2線束三維布局走向設(shè)計(jì)

根據(jù)電器件的類型和在摩托車上的位置，在數(shù)字化樣機(jī)上模擬仿真不同區(qū)域的線束走向、直徑，考慮線束過孔的密封和保護(hù)，模擬線束的固定孔位和固定方式等，制作出三維線束在整車上的走向，這樣，可方便地繪制線束二維圖紙，及后期指導(dǎo)布線工藝的編制，指導(dǎo)車間生產(chǎn)。圖4為CATIA制作的三維布線圖。

3接插件的選取設(shè)計(jì)

b）端子材質(zhì)（銅件）：接插件用的銅主要是黃銅和青銅（黃銅的硬度比青銅的硬度稍低），其中黃銅占的比例較大；另外，可根據(jù)不同的需求選擇不同的鍍層。

接插件是線束的核心部件，接插件的性能直接決定線束的整體性能，并對(duì)全車的電器穩(wěn)定性、安全性起著重要作用。

3.1接插件的選取設(shè)計(jì)原則

接插件選取要保證與電器件良好接觸，使接觸電阻降為最低，提高可靠性，優(yōu)先選用雙彈簧式壓緊結(jié)構(gòu)的接插件；根據(jù)導(dǎo)線的截面積和通過電流的大小，合理選擇接插件；和發(fā)動(dòng)機(jī)工作有關(guān)的對(duì)接插件，一是距地面相對(duì)較低，二是溫度較高，一般要選擇防水耐高溫性插件；同一條線束中相鄰位置處若用同一種護(hù)套，其顏色一定要有區(qū)別；對(duì)于一些在整車上實(shí)在無法遮擋的、外露的插件，應(yīng)優(yōu)先選用黑色或深色的護(hù)套；為減少線束對(duì)接用護(hù)套的種類和數(shù)量，優(yōu)先選用混合型件，使裝配固定方便；蓄電池接頭材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。

3.2接插件原材料（材質(zhì)）性能分析

a）護(hù)套材質(zhì)（塑料件）：常用的材質(zhì)主要有PA6、PA66、ABS、PBT、pp等，它們的具體性能差異如表1所示。設(shè)計(jì)插件時(shí)可根據(jù)不同的需求選擇不同的材質(zhì)，還可根據(jù)實(shí)際情況在塑料中添加阻燃或增強(qiáng)材料，以達(dá)到增強(qiáng)或阻燃的目的，如添加玻璃纖維增強(qiáng)等。

4導(dǎo)線的選取設(shè)計(jì)

4.1導(dǎo)線類型的選擇

線束設(shè)計(jì)時(shí)，選用的導(dǎo)線類型要重點(diǎn)考慮線束所處的環(huán)境和功能，如發(fā)動(dòng)機(jī)周圍環(huán)境溫度高，腐蝕性氣體和液體也很多，一定要選用耐高溫、耐油、耐振動(dòng)和耐摩擦的導(dǎo)線；弱信號(hào)傳感器要用屏蔽導(dǎo)線，如輪速傳感器等；轉(zhuǎn)向器周圍的導(dǎo)線對(duì)耐彎曲性要求較高等。摩托車線束常用的導(dǎo)線通常使用多股絞合銅導(dǎo)線，絕緣皮為PVC絕緣材料；線束用導(dǎo)線要具有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化和阻燃等特性。常用的導(dǎo)線種類有日標(biāo)（AVSS等）、國(guó)標(biāo)（QVR）、德標(biāo)（FLRY）、美標(biāo)等兒大系列，AVSS（AVS）導(dǎo)線的特點(diǎn)是薄皮絕緣，柔韌性較好；QVR的特點(diǎn)是絕緣皮厚，比較柔軟，延展性好；德標(biāo)導(dǎo)線絕緣皮更薄，柔韌性好；美標(biāo)導(dǎo)線絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體，還有經(jīng)過輻照工藝加工的，需根據(jù)不同的工作環(huán)境選取適當(dāng)類型的導(dǎo)線。

4.2計(jì)算選取導(dǎo)線的截面積

根據(jù)電器件功率的大小計(jì)算流通導(dǎo)線的電流，長(zhǎng)時(shí)間工作的電氣設(shè)備可選擇實(shí)際載流量60％的導(dǎo)線，短時(shí)間工作的用電設(shè)備可選用實(shí)際載流量60％～100%之間的導(dǎo)線。

根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度、導(dǎo)線的走向、接插件的數(shù)量（即電壓降的大?。┑龋蛇m當(dāng)改變導(dǎo)線的截面積。導(dǎo)線截面積的計(jì)算，可采用下邊的2個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式：

I＝P/Us·A＝I·ρ·L/Ud

I＝AX10＋8/2

式中：I----電流，A

P----功率，W

Us----系統(tǒng)電壓，V

A----導(dǎo)線截面積，m2mm

Ud----允許最大電壓降損失，V

ρ----銅電阻率，（）"m

L----導(dǎo)線長(zhǎng)度，m

允許流通電流與導(dǎo)線截面積關(guān)系經(jīng)驗(yàn)理論值（比按上面公式計(jì)算值偏大）如表2所示。

5全車線束密封件（橡膠件）的設(shè)計(jì)

線束過銳邊或過孔時(shí)，如線束傳過前立管處動(dòng)機(jī)附近、車體上≤90°的拐角處，及車體件相對(duì)密集處，常用橡膠件過渡，以起到耐磨、防水和密封等作用，常用材質(zhì)一般為天然橡膠、氯丁膠、硅橡膠和三元乙丙

等。

天然橡膠的特性：具有良好的彈性和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的耐曲撓性，較高的撕裂強(qiáng)度和良好的耐寒性，缺點(diǎn)是耐老化性不大好，不耐油和臭氧，易燃膠的特性：耐臭氧、耐熱老化、耐油等性能較好，具有難燃性和自熄性，但耐低溫性不好。硅橡膠的特性耐熱性、耐寒性和耐侯性較好，但不耐油。三元乙丙的特性：耐侯性、耐臭氧、耐熱、耐腐蝕性及耐酸堿等均較好，而且擁有高強(qiáng)度和高伸縮率，缺點(diǎn)是粘接性較差，彈性沒天然橡膠好，耐油性差。這幾種材質(zhì)相比而言，三元乙丙的綜合性能較好，所以現(xiàn)在摩托車線束用橡膠件一般選用三元乙丙材料。

6全車線束包扎設(shè)計(jì)

6.1線束包扎設(shè)計(jì)

線束外包扎能起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防干擾、降低噪聲和美化外觀的作用，一般根據(jù)工作環(huán)境和空間大小制定以下包扎設(shè)計(jì)方案。發(fā)動(dòng)機(jī)線束工作環(huán)境惡劣，需全用高阻燃性、防水及機(jī)械強(qiáng)度高的波紋管包扎；前立管處主干分支也用阻燃性好的波紋管包扎，部分分支用PVC管包扎；其余部位可用膠帶全纏或花纏。

6.2包扎用原材料的性能分析

a）波紋管：波紋管在線束包扎中一般占到60%左右，甚至更多，主要特點(diǎn)是耐磨性較好，高溫區(qū)耐高溫性、阻燃性、耐熱性均很好。波紋管的耐溫在－40～150℃間，其材質(zhì)一般有PP和PA2種，PA材質(zhì)在阻燃、耐磨方面優(yōu)于PP材質(zhì)，但PP材質(zhì)在抗彎曲疲勞性方面強(qiáng)于隊(duì)材質(zhì)。

b）PVC管：PVC管的功用和波紋管差不多，其柔軟性和抗彎曲變形性較好，PVC管一般為閉口，所以主要用于線束拐彎的分支處，以便使導(dǎo)線圓滑過渡；PVC管的耐熱溫度不高，一般在80℃以下。

c）膠帶：膠帶在線束中起捆扎、耐磨、絕緣、阻燃、降噪和作標(biāo)記等作用，在包扎材料中一般占到30％左右，線束用膠帶一般有PVC膠帶、氣絨布膠帶和布基膠帶3種。PVC膠帶耐磨性、阻燃性較好，耐溫在80℃左右，降噪性不好，價(jià)格較便宜；絨布膠帶和布基膠帶材料為PET，絨布膠帶的包扎性和降噪性最好，耐溫在105℃左右，布基膠帶耐磨性最好，耐溫最高150℃左右，絨布膠帶和布基膠帶共有的缺點(diǎn)是阻燃性不好，價(jià)格昂貴。

7線束布置基本要求匯總

線束應(yīng)沿著車身的邊、槽、梁等部位走線，以避免線束承受壓力；在線束過銳邊或過孔時(shí)應(yīng)注意保護(hù)；布線時(shí)盡量避開或遠(yuǎn)離熱源；確保與運(yùn)動(dòng)件之間留有安全距離；車身外部接插件應(yīng)注意防塵防水；接插件盡量避免垂直布置，以防塵、防水；線束布置應(yīng)避開燃油管路；線束的布置應(yīng)便于安裝和維修。如接插件應(yīng)布置在手可以觸及的位置，或簡(jiǎn)單拆卸一些車身件后，可以觸及接插件；對(duì)于只能用1只手插拔的接插