汽車線束設計

汽車線束設計及線束用原材料汽車線束是汽車電路的網絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路。隨著人們對汽車的安全性、舒適性、經濟性和排放性要求的提高，汽車線束變得越來越復雜，但車身給予線束的空間卻越來越小。因此，如何提高汽車線束的綜合性能設計便成為關注的焦點，而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設計和制造，和汽車主機廠家聯(lián)合進行前期開發(fā)成為必然的趨勢。根據幾年來從事線束設計和制造的經驗，談談線束的一般設計流程和設計原則。一、整車電路設計電源分配設計汽車的供電系統(tǒng)設計是否合理，直接關系到汽車電器件的正常工作與否和全車的安全性，因此世界各國的出發(fā)點基本都是以安全為主。整車電氣系統(tǒng)基本上個部分組成。1蓄電池直接供電系統(tǒng)。這部分的電源所接負載一般都是汽車的安全件或重要件，主要目的是在為這些件提供電能時盡量少的加以控制，確保這些件即使汽車發(fā)動不起來也能短暫正常工作，以方便到站點維修等。如：發(fā)動機 及發(fā)動機傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、 控制器的電源、診斷接口電源等。2點火開關控制的供電系統(tǒng)。這部分電器件基本上是在發(fā)動機工作運轉的情況下才使用，取自發(fā)電機的電源，避免了為蓄電池充電時爭電源的可能性。如：儀表電源、制動燈電源、安全氣囊電源等。3發(fā)動機起動時卸掉負載的電源。這部分電器件一般所帶的負載較大，且在汽車起動時不必工作。一般有點煙器電源、空調電源、收放機電源、刮水器電源等。線路保護設計線路保護就是要對導線加以保護，兼顧對回路電器件的保護。保護裝置主要有熔斷器、斷路順和易熔線。.熔斷器的選取原則發(fā)動機、 等對整車性能及安全影響大，另外，易受其他用電設備干擾的電器件必須單設熔斷器。發(fā)動機傳感器、各類報警信號燈和外部照明燈、喇叭等電器件對整車性能及安全影響也較大，但該類電負荷對相互間的干擾并不敏感。因此，這類電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。對于為增加舒適性而設置的普通電器件類的電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。熔斷器分快熔式和慢熔式?？烊凼饺蹟嗥鞯闹饕考羌氬a線，其中片式熔斷器結構簡單、可靠性和耐振好、易檢測，所以被廣泛采用；慢熔式熔斷器實際上是錫合金片，這種結構的熔斷器一般串接到感性負載的電路中，如電機電路。電阻型的負載與電感型的負載盡量避開使用同一個熔斷器。一般根據電器件的最大連續(xù)工作電流計算并確定熔斷器容量，可按經驗公式：熔斷器額定容量=電路最大工作電流+02斷路器斷路器最大的特點是可恢復性，但其成本較高，使用較少。斷路器一般都是熱敏機械裝置，它利用兩種金屬的不同熱變形，使觸點開閉或自行接通。新型的斷路器，使用固體材料作為過流保護元件，它是一種正溫度系數的電阻，根據電流或溫度的高低斷開或接通。這種保護元件的最大優(yōu)勢是當故障排除后能自動接通，不需人工調節(jié)和拆換。3易熔線易熔線的特點是當線路通過極大的過載電流時，易熔線能在一定的時間內熔斷，從而切斷電源，防止產生惡性事故。易熔線也是導體和絕緣層構成，絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料，因為絕緣層較厚，所以看。起來比同規(guī)格的導線粗。易熔線一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線的常用的公稱截面有、、、、，甚至還有 等更大截面的易熔線。易熔線的導線線段長度分為、、種。易熔線應有明顯的標志，當其熔斷后，其標志仍應存在以便于更換。易熔線的熔斷特性如表所示。繼電器的選取設計繼電器分為電流式和電壓式種。一般根據用電器的功率和開關的承載能力來決定是否選用繼電器。常用繼電器的設備一般有刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風扇、鼓風機、轉向燈等。繼電器分、 、種，常用的繼電器額定電壓為。選用繼電器要參考的技術要求：①可靠性好；②性能穩(wěn)定；③質量輕、體積小、壽命長，對周圍元器件影響??；④結構簡單、工藝性好、成本低。搭鐵分配設計原則發(fā)動機、 等對整車性能及安全影響大，且易受其他用電設備干擾，所以這些件的搭鐵點一定要單設。對于安全氣囊系統(tǒng)，它的搭鐵點不僅應單設，而且為了確保其安全可靠，最好采用復式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效，系統(tǒng)可以通過另一搭鐵點搭鐵，確保系統(tǒng)安全工作。無線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨搭鐵。弱信號傳感器的搭鐵最好獨立，搭鐵點最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號的真實傳遞。其他電器件可根據具體布置情況相互組合共用搭鐵點。原則是就近搭鐵，避免搭鐵線過長，造成不必要的電壓降。 蓄電池負極線、發(fā)動機搭鐵線等因導線截面較大，因此一定要控制好線長和走向，減小電壓降；為增加安全性，發(fā)動機、車身一般要單獨連到蓄電池負極搭鐵；一、搭鐵方式：、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；、是通過內部短接的護套直接搭鐵。二、線束三維布局走向設計此流程主要是模擬仿真不同區(qū)域的線束走向、直徑，考慮線束過孔的密封和保護，模擬線束的固定孔位和固定方式等，如圖所示。三維布線用的主要軟件有、和等。三、插接件的選取設計插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車的電器穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。插接件的選取設計原則插接件選取要保證與電器件的良好接觸，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構的插接件。根據導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件。發(fā)動機艙內對接的護套，于艙內溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體，因此一定要選擇防水性護套。在同一條線束中若用同一種護套，其顏色一定要有區(qū)別?；谄囃庥^的整體協(xié)調性，在發(fā)動機艙中應優(yōu)先選用黑色或深色的護套。為減少線束對接用護套的種類和數量，優(yōu)先選用混合型件，使裝配固定方便。對于要求性能較高的安全氣囊、、等用的端子插接件，應優(yōu)先選用鍍金件以保證安全可靠性。蓄電池接頭內部為錐體，錐度為：電瓶夾的材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。不同規(guī)格的插接件可承載的電流一^般如下：系列，左右；或系列，左右；系列，左右；系列，左右；或系列，左右。插接件原材料性能分析i護套材質常用的材質主要有A6BB等，筆者總結了它們的具體性能差異，見表2設計插件時可根據不同的需求選擇不同的材質，還可根據實際情況在塑料中添加阻燃或增強材料，以達到增強或阻燃的目的，如添加玻璃纖維增強等。.端子材質插接件用的銅主要是黃銅和青銅（黃銅的硬度及線束用原材料汽車線束是汽車電路的網絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路。隨著人們對汽車的安全性、舒適性、經濟性和排放性要求的提高，汽車線束變得越來越復雜，但車身給予線束的空間卻越來越小。因此，如何提高汽車線束的綜合性能設計便成為關注的焦點，而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設計和制造，和汽車主機廠家聯(lián)合進行前期開發(fā)成為必然的趨勢。根據幾年來從事線束設計和制造的經驗，談談線束的一般設計流程和設計原則。一、整車電路設計電源分配設計汽車的供電系統(tǒng)設計是否合理，直接關系到汽車電器件的正常工作與否和全車的安全性，因此世界各國的出發(fā)點基本都是以安全為主。整車電氣系統(tǒng)基本上個部分組成。、蓄電池直接供電系統(tǒng)。這部分的電源所接負載一般都是汽車的安全件或重要件，主要目的是在為這些件提供電能時盡量少的加以控制，確保這些件即使汽車發(fā)動不起來也能短暫正常工作，以方便到站點維修等。如：發(fā)動機及發(fā)動機傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、 控制器的電源、診斷接口電源等。2點火開關控制的供電系統(tǒng)。這部分電器件基本上是在發(fā)動機工作運轉的情況下才使用，取自發(fā)電機的電源，避免了為蓄電池充電時爭電源的可能性。如：儀表電源、制動燈電源、安全氣囊電源等。3發(fā)動機起動時卸掉負載的電源。這部分電器件一般所帶的負載較大，且在汽車起動時不必工作。一般有點煙器電源、空調電源、收放機電源、刮水器電源等。線路保護設計線路保護就是要對導線加以保護，兼顧對回路電器件的保護。保護裝置主要有熔斷器、斷路順和易熔線。.熔斷器的選取原則發(fā)動機、 等對整車性能及安全影響大，另外，易受其他用電設備干擾的電器件必須單設熔斷器。發(fā)動機傳感器、各類報警信號燈和外部照明燈、喇叭等電器件對整車性能及安全影響也較大，但該類電負荷對相互間的干擾并不敏感。因此，這類電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。對于為增加舒適性而設置的普通電器件類的電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。熔斷器分快熔式和慢熔式?？烊凼饺蹟嗥鞯闹饕考羌氬a線，其中片式熔斷器結構簡單、可靠性和耐振好、易檢測，所以被廣泛采用；慢熔式熔斷器實際上是錫合金片，這種結構的熔斷器一般串接到感性負載的電路中，如電機電路。電阻型的負載與電感型的負載盡量避開使用同一個熔斷器。一般根據電器件的最大連續(xù)工作電流計算并確定熔斷器容量，可按經驗公式：熔斷器額定容量=電路最大工作電流+02斷路器斷路器最大的特點是可恢復性，但其成本較高，使用較少。斷路器一般都是熱敏機械裝置，它利用兩種金屬的不同熱變形，使觸點開閉或自行接通。新型的斷路器，使用固體材料作為過流保護元件，它是一種正溫度系數的電阻，根據電流或溫度的高低斷開或接通。這種保護元件的最大優(yōu)勢是當故障排除后能自動接通，不需人工調節(jié)和拆換。3易熔線易熔線的特點是當線路通過極大的過載電流時，易熔線能在一定的時間內熔斷，從而切斷電源，防止產生惡性事故。易熔線也是導體和絕緣層構成，絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料，因為絕緣層較厚，所以看。起來比同規(guī)格的導線粗。易熔線一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線的常用的公稱截面有、、、、，甚至還有等更大截面的易熔線。易熔線的導線線段長度分為、、種。易熔線應有明顯的標志，當其熔斷后，其標志仍應存在以便于更換。易熔線的熔斷特性如表所示。繼電器的選取設計繼電器分為電流式和電壓式種。一般根據用電器的功率和開關的承載能力來決定是否選用繼電器。常用繼電器的設備一般有刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風扇、鼓風機、轉向燈等。繼電器分、 、種，常用的繼電器額定電壓為。選用繼電器要參考的技術要求：①可靠性好；②性能穩(wěn)定；③質量輕、體積小、壽命長，對周圍元器件影響小；④結構簡單、工藝性好、成本低。搭鐵分配設計原則發(fā)動機、 等對整車性能及安全影響大，且易受其他用電設備干擾，所以這些件的搭鐵點一定要單設。對于安全氣囊系統(tǒng)，它的搭鐵點不僅應單設，而且為了確保其安全可靠，最好采用復式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效，系統(tǒng)可以通過另一搭鐵點搭鐵，確保系統(tǒng)安全工作。無線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨搭鐵。弱信號傳感器的搭鐵最好獨立，搭鐵點最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號的真實傳遞。其他電器件可根據具體布置情況相互組合共用搭鐵點。原則是就近搭鐵，避免搭鐵線過長，造成不必要的電壓降。 蓄電池負極線、發(fā)動機搭鐵線等因導線截面較大，因此一定要控制好線長和走向，減小電壓降；為增加安全性，發(fā)動機、車身一般要單獨連到蓄電池負極搭鐵；一、搭鐵方式：、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；、是通過內部短接的護套直接搭鐵。二、線束三維布局走向設計此流程主要是模擬仿真不同區(qū)域的線束走向、直徑，考慮線束過孔的密封和保護，模擬線束的固定孔位和固定方式等，如圖所示。三維布線用的主要軟件有、和等。三、插接件的選取設計插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車的電器穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。插接件的選取設計原則插接件選取要保證與電器件的良好接觸，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構的插接件。根據導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件。發(fā)動機艙內對接的護套，于艙內溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體，因此一定要選擇防水性護套。在同一條線束中若用同一種護套，其顏色一定要有區(qū)別?；谄囃庥^的整體協(xié)調性，在發(fā)動機艙中應優(yōu)先選用黑色或深色的護套。為減少線束對接用護套的種類和數量，優(yōu)先選用混合型件，使裝配固定方便。對于要求性能較高的安全氣囊、等用的端