汽车线束设计的基本原则与方法范文
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汽车线束长度设计标准规范
汽车线束是指汽车中用于传输电信号和电力的电缆组装,包括了导线、绝缘材料、电缆护套和连接器等组成部分。
线束的长度设计对汽车的整体性能和安全性有着重要的影响,因此有着严格的规范和标准。
首先,汽车线束的长度设计应遵循汽车电气系统的布线规划。
通常情况下,布线规划会考虑到电源位置、电器设备的位置以及线束的布局等因素,以确保线束能够正常连接各个电器设备并传输电信号和电力。
其次,汽车线束的设计应遵循线束的最佳长度原则。
线束过短可能导致连接困难、让线束紧绷并受损,而线束过长则容易造成线束交叉、纠结等问题。
因此,线束的设计应保持适当的长度,以避免对系统性能和安全性产生负面影响。
此外,汽车线束的长度设计还应考虑到线束的自重和传输损耗。
过长的线束会增加线束的自重,加大车身负荷和油耗,同时也会增加线束内的电阻,对电信号传输造成损耗。
因此,在设计线束长度时需要综合考虑车身的负荷和能源消耗,以及线束的传输性能。
最后,汽车线束的长度设计还应考虑到线束的安装和维修便利性。
过长或过短的线束会增加线束的安装难度和维修成本,因此,线束的设计应符合标准尺寸,以便于安装和维修操作,并确保线束在车身中的固定和保护。
综上所述,汽车线束长度的设计应遵循汽车电气系统的布线规划,保持适当的长度,考虑线束的自重和传输损耗,同时兼顾线束的安装和维修便利性,以确保线束能够正确连接各个电器设备,并在传输电信号和电力时具有良好的性能和安全性。
这些设计标准和规范的遵循将有助于提高汽车电气系统的可靠性和稳定性。
汽车线束设计原则汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高,汽车上的电器配置、功能也越来越多,所以连接各个电器件的线束也越来越复杂,成为当代汽车故障的多发环节,也因此在汽车设计和生产制造中受到越来越多的关注。
如何提高汽车线束的综合性能成为关注的焦点,汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造,增加与汽车主机厂联合进行前期开发已成为必然的趋势。
汽车电线束的设计电线束在整车中的作用是将电气系统的电源信号或数据信号进行传递或交换,实现电气系统的功能及要求。
电线束的设计流程和制造流程(1)由电气布置工程师提供整车电气系统的功能,电气负荷及相关的特殊要求。
电器件的状态、安装位置、线束与电器件对接的形式。
(2)根据电气功能及要求,绘制整车电气原理图及线路图。
(3)根据电气原理圈对每个电气子系统及回路进行能源分配,其中包括电源的搭铁线,以及接地点的分配。
(4)根据各子系统电气件的分布情况,确定线束的布线形式,每根线束连接的电器件及在汽车上的走向;确定线束的外保护形式及过孔的保护;根据电气负荷确定熔断器或断路器;再根据熔断器或断路器的量确定导线的线径;根据电器件的功能,依据相关标准确定导线的线色;根据电器件本身的接插件确定线束上与其对接的端子和护套的型号。
(5)绘制二维线束图和三维线束布置图。
(6)根据经核准的三维线束布置图,校核二维线束图,二维线束图准确无误方可发图,经认可后试制、生产。
二维线束图设计要点配电盒配电盒(保险和继电器)是整车电气的核心,起到分配负荷、集中供电、节省空间、简化线束、降低成本和方便检修的作用。
一般根据需要可设计成2~3个。
一些新开发车型的配电盒已兼有电子控制的功能;并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来越有市场。
导线的选取(1)导线颜色的选用依据《汽车用低压电线的颜色》执行。
(2)发动机周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也很多。
汽车线束系统如何设计_汽车线束系统的设计方法
线束系统作为汽车神经,充当着联系中央控制部件和汽车各用电器的重任,线束系统的设计质量直接关系到车辆的安全性。
随着汽车市场的日益火爆,电子电气行业的快速发展,汽车电子电器的迅猛增加,加上人们对汽车安全性、舒适性、经济性和排放要求的提高,线束在汽车上的应用越来越广泛,汽车线束系统的设计变得更为重要和严格。
一、设计流程
线束系统的设计是一项严谨工程,讲究循序渐进,图1是汽车线束系统的设计流程。
二、布置原则
2.1 前期规划
在整车概念设计和结构设计阶段,就要融入线束的整体布置意识,做好前期策划。
蓄电池、保险盒、中央控制部件最好能集中布置,不仅可以节约主干线束成本,减少整车整体质量,提高线束布置美感,还能大大降低火烧车风险率。
2.2 模块化
应根据整机功能与特点做到线束系统的模块化,方便拆装,便于维修,节省车辆保养与维修时间。
图2是一款乘用车的线束系统的三维布线图,共分为发动机线束、起动电缆线束、前部线束、仪表线束、顶灯线束、左前门线束、左中门线束、右前门线束、右中门线束、尾门线束、底盘线束11个模块。
2.3 布置环境
线束布置时应尽量避开锐边、高温、油路、水管、运动部件区域,保证布置可靠性。
若不能避开,则需采取相应的保护措施。
如发动机舱内,发动机线束应充分考虑发动机震动、排气歧管周围的热辐射问题,每200mm必须设定一固定点,距离热源应不小于100mm,线束与热源之前附加隔热罩,导线束外用耐高温波纹管包扎。
而车门线束应着重考虑过孔、密封、装配因素等,过孔时采用塑胶保护套,防止线束因磨损造成的功能失效;尽量布置在。
汽车车门线束的布置原则与作法汽车车门线束是指连接车门内部各个零部件的电缆集合体。
车门线束的布置对于整个汽车的安全性、稳定性等方面都有着重要的影响。
因此,良好的车门线束布置必不可少。
一、车门线束的布置原则1.保证线束的安全性车门线束的布置应当避免出现割裂、磨损、摩擦、异物进入等情况。
线束应根据车门的开合动作和施加的力量合理地布置,防止在打开或关闭车门时,线束被卡住或直接受到挤压,从而造成故障。
2.保证线束的可靠性车门线束的布置应当避免线束产生过大的张力,以减少线束在运动中的摇晃和振动,从而确保线束状态的稳定性。
同时,车门线束应尽量降低线束的长度,在连接处采取适当的保护措施,减少连接处的断电风险。
3.保证线束的易维护性车门线束的布置应当方便维修和更换。
所以,布置应尽量简单,能够直观地看到线束的布局和各个零部件的连接情况。
二、车门线束的作法1.布局设计车门线束的布局应该合理,采用尽量短的长度,并且依据车门开合、关闭的动作规律,避免将线束放置在易磨损的位置。
同时,线束应该使用特定的材料进行保护,确保其避免与车门内部其他部件摩擦,避免损坏。
2.固定方式车门线束的固定方式应该符合车门的科学道理。
在每个固定部位,使用专用的固定装置固定线束,以确保线束的安全和稳定。
3.瞪眼长度车门线束的长度要保持一定的瞪眼长度,以避免线垢太长在车门打开和关闭时磨损和缠绕的情况。
4.缆线材料车门线束的材料应选用耐磨、耐高温、耐腐蚀等特殊材料,以确保线束的性能更加可靠。
5.线束保护车门线束的保护系统应该采取可靠的措施,以确保线束的完整性。
使用专业的保护装置,对于线束起到良好的保护作用,同时,要避免使用铁线、尼龙带等易于损坏线束的保护装置。
综上所述,车门线束的布置原则和作法对于整个汽车的安全性和可靠性有着重要的影响。
因此,厂家需要十分重视线束的布置,并严格按照相关的标准进行操作,从而确保线束的质量和使用效果。
同时,应定期检查和维修车门线束,以保护其正常运行。
汽车研发:整车线束的设计开发方法及流程!汽车线束,就像人的经脉,散布在全身的每一个地方,起到了连接整车各个功能的作用,好的线束就像打通了任督二脉,让车子的性能、人的主观体验、使用感受瞬间提升,就像美女略施粉黛,立马给人焕然一新的感觉!那么今天,就和大家聊一聊:整车线束的设计开发方法及流程!一整车线束综述汽车整车线束,就是将汽车的电源和各种电器按照它们各自的工作原理特性及相互间的内在联系,用导线连接起来所构成的一个整体。
汽车整车线束由于各车型的结构型式、电器设备的数量、安装位置、接线方法不同而有差异,但有基本的规定,如下:二整车线束基本组成整车线束是分布在车体内,根据它所处位置的不同可分成各种线束。
三设计原则1、完整正确地体现整车电器系统的功能;2、根据车型的需要设计成整体或分组分段的电线束;3、根据汽车电线束所处的工作环境及在汽车内的空间布置合理选择保护层和固定方式;4、选择线束内部的电线时要针对用电设备的负载合理选择电线截面积和颜色;5、在设计过程中尽量减少连接点和过渡接头以提高线束质量、改善制造工艺;6、为降低电线电阻和降低电线成本,设计时应避免重复布线,使线的长度最短;7、对汽车上一些电器信号应增加防干扰措施。
四设计要求1、功能要求A、满足整车装配要求和布置要求;B、为用电器提供电源和搭铁;C、同汽车上某些开关及继电器结合起来实现对电器设备的功能控制;D、把某些传感器和开关信号输送给汽车上的相应控制单元,并把控制单元的控制信号传递给相应的执行机构;E、电器内部的通讯(如CAN—BUS)。
2、顾客要求A、线束走向整洁、合理、安装牢固;B、方便维修;C、价格低,使用寿命长;D、标识清楚。
3、性能要求A、使用寿命:用户正常使用不得少于50 万公里或10 年(以先到为限);B、连接可靠性:线束与线束之间、线束与用电器之间的连接可靠;C、工作温度:在-40℃~130℃中的不同温度能正常工作,高低温实验后,线束包扎紧密不松散、可弯曲、端子无退位。
汽车线束布置设计要求摘要:汽车线束系统设计是一项非常复杂和重要的工程,要兼顾插接器的匹配选型、整车管线布置等多个方面。
同时,还要充分考虑并满足整车性能要求,以及整车的使用工况、周边环境和用户驾驶习惯等多个因素,选择最优的线束布置设计方案。
基于此,本文主要分析了汽车线束布置设计要求关键词:汽车;电线束;轻量化;设计方法引言随着汽车自动化、智能化的快速发展,汽车线束的质量、体积也随之增大。
为了确保整车电器设备能够在正常使用的条件下保持可靠的连接,将全车各电器设备使用不同规格、颜色、耐温等级的导线及护套、端子,通过合理的布线并充分考虑装配及维修的需要,将整车所需的导线连接整合,再通过定位件、保护管等部件按照合理的工艺捆扎到一起,就形成了线束。
1汽车线束概括及特点车身线束也叫做地板线束,即主要布置在汽车地板上,也是贯穿汽车主体的一种线束。
从产品角度看,车身线束的质量在整车线束中较大,长度最长,卡扣、扎带数量最多;从工艺制造上来看,因车身线束较长,工装模具也是较大的一种;从设计角度来看,由于其在内饰板、地毯等下方布置,大多数情况下是不可见的,无法直观判断损坏程度,因此需要特别注意其防护;从装配角度来看,车身线束在装配顺序上是比较靠前的位置,是在内饰一工位装配,其所需要的工时也是线束中较多的[1]。
2电线束产品分析电线束由导线、护套、端子、熔断丝、继电器以及其他能够起到绝缘、保护、固定、密封等作用的零部件组成。
与现代自动化生产工艺不同,汽车电线束产品是管理密集、劳动力密集、零部件密集为一身的特殊产品,能够实现自动化工艺的工序有限,对过程管控能力、品质保证能力及操作人员技能具有较高的要求。
各个系别的整车已经形成体系,那么与之配套的零部件自然各成体系,线束产品亦不例外,车系不同,线束产品中使用的零部件亦不相同。
构成线束产品实体的零部件种类大约在20类以上,如护套、端子、电线、定位件、雨塞、熔断丝盒、继电器、橡胶件、管材、胶带以及泡沫条等,其中按照使用部位不同,使用的零部件材质亦不相同。
汽车线束设计原则作者:李永富栾子军来源:《科学与财富》2018年第33期摘要:在线束布置设计中,设计工程师要充分考虑各相关的边界条件,必须对动力、底盘、电器、车身、内外饰系统充分的了解,并能对相关件的设计提出相应合理的要求。
本文就汽车线束设计原则进行了分析。
关键词:汽车;线束设计;原则引言了解整车电器件的功能属性,特殊要求(如与其它件间的位置要求、电器电子特性要求)。
识别出高温区、震动区、强电磁干扰区(如点火线圈、刮水器电动机等)。
一、线束在汽车电路系统中的作用与重要性线束的作用是把整车的电路元件连接起来,并起到传输信号的作用。
若线束中的导线断路、短路,电路元件就无法正常工作或被烧坏。
信号就无法传递,造成车辆不能行驶的现象,甚至使整车着火从而造成财产的损失、人员的伤亡情况。
所以,要保持车辆的正常工作,线束起到很关键的作用。
因此,设计好线束,对车辆的正常工作很关键。
二、线束设计依据线束设计主要依据是整车用电设备布置位置和设计车的电路原理图。
电路原理图是一种采用按功能布局法排列的图形符号,用来表示系统、分系统的装置、部件、设备和软件等实际电路的各组元件的连接关系,而不需要考虑图形比例和实际尺寸、形状或位置的简图。
线束的长度及走向便是按照整车用电设备布置位置以及电路原理图中的电路元件相应的位置来设计的,为了装配和检修方便,同时又能降低成本和减少故障率,大部分国家采取负极搭铁,连接电路元件的导线采取单线制。
三、线束设计的一般原则为了汽车在生产、维修时工作方便,通常把导线的绝燃层做成不同的颜色。
同时,根据用电设备的功率的大小及距离电源长度,来决定导线的横截面积。
并应充分考虑电路设备的可靠接地。
然后,将走向相同的导线包扎成束,并用不同的材料作线束的保护层。
这样,对线束就能够进行合理有效的保护。
此外,线束应具备装拆方便、维修方便的特点。
3.1导线不同颜色的原则为了汽车生产和维修方便,不同电路元件之间的连接导线绝燃层,采取不同的颜色。
浅析汽车线束设计原则摘要:在线束布置设计中,设计工程师要充分考虑各相关的边界条件,必须对动力、底盘、电器、车身、内外饰系统充分的了解,并能对相关件的设计提出相应合理的要求。
本文就汽车线束设计原则进行了分析。
关键词:汽车;线束设计;原则前言:汽车线束是汽车电器的主体,负责汽车电器的电源提供及信号传递,是汽车电器设备正确工作的前提,人们常常把线束比喻为汽车的神经系统,没有线束也就没有汽车电路。
随着汽车领域的日益发展,国内汽车产量连年增加,各个厂家纷纷推出新的产品,汽车电器配置同样日益丰富,汽车线束变得越来越复杂,而汽车线束同整车安全息息相关,汽车的安全设计变得尤为重要。
1、线束在汽车电路系统中的作用与重要性线束的作用是把整车的电路元件连接起来,并起到传输信号的作用。
若线束中的导线断路、短路,电路元件就无法正常工作或被烧坏。
信号就无法传递,造成车辆不能行驶的现象,甚至使整车着火从而造成财产的损失、人员的伤亡情况。
所以,要保持车辆的正常工作,线束起到很关键的作用。
因此,设计好线束,对车辆的正常工作很关键。
2、线束设计依据线束设计主要依据是整车用电设备布置位置和设计车的电路原理图。
电路原理图是一种采用按功能布局法排列的图形符号,用来表示系统、分系统的装置、部件、设备和软件等实际电路的各组元件的连接关系,而不需要考虑图形比例和实际尺寸、形状或位置的简图。
线束的长度及走向便是按照整车用电设备布置位置以及电路原理图中的电路元件相应的位置来设计的,为了装配和检修方便,同时又能降低成本和减少故障率,大部分国家采取负极搭铁,连接电路元件的导线采取单线制。
3、线束设计的一般原则为了汽车在生产、维修时工作方便,通常把导线的绝燃层做成不同的颜色。
同时,根据用电设备的功率的大小及距离电源长度,来决定导线的横截面积。
并应充分考虑电路设备的可靠接地。
然后,将走向相同的导线包扎成束,并用不同的材料作线束的保护层。
这样,对线束就能够进行合理有效的保护。
汽车线束设计重点知识点随着汽车电子化程度的不断提高,汽车线束设计显得越来越重要。
汽车线束作为汽车电气系统的重要组成部分,承载着传输电力和信号的功能,关乎着整车的安全运行和性能表现。
本文将介绍汽车线束设计的重点知识点,帮助读者了解汽车线束设计的基本原理和要点。
一、线束设计的基本原理汽车线束设计是将散布在汽车各个部位的电线和电缆进行合理布线和集中管理的过程。
其基本原理如下:1. 电源和负载分离原则:汽车线束中应将电源和负载电线分开布置,以避免相互干扰和发生短路故障。
2. 线束整体性原则:线束电线应按照功能和使用频率进行划分和组合,形成独立的线束系统,以方便安装和维护。
3. 电线截面积匹配原则:根据电线的负载电流和长度,选取合适的电线截面积,保证电能的传输效率和线束的可靠性。
4. 直线段和弯曲段合理布置原则:在线束设计中,应减少电线的弯曲和拧绕,降低电线的损耗和故障概率。
5. 防护措施原则:对于暴露在外部环境中的线束,应采取适当的保护措施,如绝缘套管、护套等,以防止受到外力损害。
二、线束设计的重点知识点1. 线束引出方式线束的引出方式主要有直线引出和分支引出两种。
直线引出是指将线束从一个位置直线引出,适用于负载集中的情况,可以提高线束布线的简洁性和可靠性。
分支引出是指将线束分为多个分支,适用于负载分散的情况,可以方便地将不同部位的负载连接到电源。
2. 电线的截面积选择电线的截面积选择应根据负载电流和传输距离来确定。
一般来说,负载电流越大、传输距离越长,所需的电线截面积就越大。
常用的电线截面积有0.5mm²、1.0mm²、1.5mm²等。
3. 弯曲半径要求电线在弯曲过程中会产生一定的应力,过小的弯曲半径会导致电线受力过大,容易断裂或损坏。
因此,在线束设计中,应根据电线的直径和材料的弹性模量等因素,合理确定弯曲半径的最小值。
4. 线束固定和保护措施线束固定和保护的目的是保证线束在汽车运行过程中的稳定和安全。
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高,汽车线束变得越来越复杂,但车身给予线束的空间却越来越小。
因此,如何提高汽车线束的综合性能设计便成为关注的焦点,而且汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造,和汽车主机厂家联合进行前期开发成为必然的趋势。
笔者根据几年来从事线束设计和制造的经验,谈谈线束的一般设计流程和设计原则。
一、整车电路设计(一)电源分配设计汽车的供电系统设计是否合理,直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全性,因此世界各国的汽车线束设计出发点基本都是以安全为主。
整车电气系统基本上由3个部分组成。
蓄电池直接供电系统(一般称常电或30电)。
这部分的电源所接负载一般都是汽车的安全件或重要件,主要目的是在为这些件提供电能时尽量少的加以控制,确保这些件即使汽车发动不起来也能短暂正常工作,以方便到站点维修等。
如:发动机ECU及发动机传感器的工作电源、燃油泵的工作电源、ABS控制器的电源、诊断接口电源等。
点火开关控制的供电系统(一般称为IG档或巧电)。
这部分电器件基本上是在发动机工作运转的情况下才使用,取自发电机的电源,避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。
如:仪表电源、制动灯电源、安全气囊电源等。
发动机起动时卸掉负载的电源(一般称为ACC电源)。
这部分电器件一般所带的负载较大,且在汽车起动时不必工作。
一般有点烟器电源、空调电源、收放机电源、刮水器电源等。
(二)线路保护设计线路保护就是要对导线加以保护,兼顾对回路电器件的保护。
保护装置主要有熔断器、断路顺和易熔线。
1.熔断器的选取原则发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大,另外,易受其他用电设备千扰的电器件必须单设熔断器。
发动机传感器、各类报警信号灯和外部照明灯、喇叭等电器件对整车性能及安全影响也较大,但该类电负荷对相互间的干扰并不敏感。
因此,这类电负荷可以根据情况相互组合,共同使用一个熔断器。
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高,汽车线束变得越来越复杂,但车身给予线束的空间却越来越小。
因此,如何提高汽车线束的综合性能设计便成为关注的焦点,而且汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造,和汽车主机厂家联合进行前期开发成为必然的趋势。
笔者根据几年来从事线束设计和制造的经验,谈谈线束的一般设计流程和设计原则。
一、整车电路设计(一)电源分配设计汽车的供电系统设计是否合理,直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全性,因此世界各国的汽车线束设计出发点基本都是以安全为主。
整车电气系统基本上由3个部分组成。
蓄电池直接供电系统(一般称常电或30电)。
这部分的电源所接负载一般都是汽车的安全件或重要件,主要目的是在为这些件提供电能时尽量少的加以控制,确保这些件即使汽车发动不起来也能短暂正常工作,以方便到站点维修等。
如:发动机ECU及发动机传感器的工作电源、燃油泵的工作电源、ABS控制器的电源、诊断接口电源等。
点火开关控制的供电系统(一般称为IG档或巧电)。
这部分电器件基本上是在发动机工作运转的情况下才使用,取自发电机的电源,避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。
如:仪表电源、制动灯电源、安全气囊电源等。
发动机起动时卸掉负载的电源(一般称为ACC电源)。
这部分电器件一般所带的负载较大,且在汽车起动时不必工作。
一般有点烟器电源、空调电源、收放机电源、刮水器电源等。
(二)线路保护设计线路保护就是要对导线加以保护,兼顾对回路电器件的保护。
保护装置主要有熔断器、断路顺和易熔线。
1.熔断器的选取原则发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大,另外,易受其他用电设备千扰的电器件必须单设熔断器。
发动机传感器、各类报警信号灯和外部照明灯、喇叭等电器件对整车性能及安全影响也较大,但该类电负荷对相互间的干扰并不敏感。
因此,这类电负荷可以根据情况相互组合,共同使用一个熔断器。
对于为增加舒适性而设置的普通电器件类的电负荷可以根据情况相互组合,共同使用一个熔断器。
熔断器分快熔式和慢熔式。
快熔式熔断器的主要部件是细锡线,其中片式熔断器结构简单、可靠性和耐振好、易检测,所以被广泛采用;慢熔式熔断器实际上是锡合金片,这种结构的熔断器一般串接到感性负载的电路中,如电机电路。
电阻型的负载与电感型的负载尽量避开使用同一个熔断器。
一般根据电器件的最大连续工作电流计算并确定熔断器容量,可按经验公式:熔断器额定容量=电路最大工作电流÷80%(或70%)。
2.断路器断路器最大的特点是可恢复性,但其成本较高,使用较少。
断路器一般都是热敏机械装置,它利用两种金属的不同热变形,使触点开闭或自行接通。
新型的断路器,使用PTC固体材料作为过流保护元件,它是一种正温度系数的电阻,根据电流或温度的高低断开或接通。
这种保护元件的最大优势是当故障排除后能自动接通,不需人工调节和拆换。
3.易熔线易熔线的特点是当线路通过极大的过载电流时,易熔线能在一定的时间内(一般≤5s)熔断,从而切断电源,防止产生恶性事故。
易熔线也是由导体和绝缘层构成,绝缘层一般为氯磺化聚乙烯材料,因为绝缘层较厚,所以看。
起来比同规格的导线粗。
易熔线一般接在蓄电池直接引出的电路中。
易熔线的常用的公称截面有0.3mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2,甚至还有8mm2等更大截面的易熔线。
易熔线的导线线段长度分为(50±5)mm、(100±10)mm、(150±15)mm3种。
易熔线应有明显的标志,当其熔断后,其标志仍应存在以便于更换。
易熔线的熔断特性如表1所示。
(三)继电器的选取设计继电器分为电流式和电压式2种。
一般根据用电器的功率和开关的承载能力来决定是否选用继电器。
常用继电器的设备一般有刮水器、喇叭、除霜、前照灯、雾灯、风扇、鼓风机、转向灯(闪光器)等。
继电器分6V、12V、24V3种,常用的继电器额定电压为12V。
选用继电器要参考的技术要求:①可靠性好;②性能稳定;③质量轻、体积小、寿命长,对周围元器件影响小;④结构简单、工艺性好、成本低。
(四)搭铁分配设计原则发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大,且易受其他用电设备干扰,所以这些件的搭铁点一定要单设。
对于安全气囊系统,它的搭铁点不仅应单设,而且为了确保其安全可靠,最好采用复式搭铁。
其目的是其中一处搭铁失效,系统可以通过另一搭铁点搭铁,确保系统安全工作。
无线电系统为避免千扰,也要单独搭铁。
弱信号传感器的搭铁最好独立,搭铁点最好是在离传感器较近的位置,以保证信号的真实传递。
其他电器件可根据具体布置情况相互组合共用搭铁点。
原则是就近搭铁,避免搭铁线过长,造成不必要的电压降。
蓄电池负极线、发动机搭铁线等因导线截面较大,因此一定要控制好线长和走向,减小电压降;为增加安全性,发动机、车身一般要单独连到蓄电池负极搭铁;搭铁方式:一是通过孔式接头搭铁,此法一定要在接头的尾部烤上热缩管绝缘;二是通过内部短接的护套直接搭铁。
二、线束三维布局走向设计此流程主要是模拟仿真不同区域的线束走向、直径,考虑线束过孔的密封和保护,模拟线束的固定孔位和固定方式等,如图1所示。
三维布线用的主要软件有PRO-E、UG和CATIA 等。
三、插接件的选取设计插接件是线束的核心部件,插接件的性能直接决定着线束整体的性能,而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。
(一)插接件的选取设计原则插接件选取要保证与电器件的良好接触,使接触电阻降为最低,提高可靠性,优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。
根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。
发动机舱内对接的护套,由于舱内温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体,因此一定要选择防水性护套。
在同一条线束中若用同一种护套,其颜色一定要有区别。
基于汽车外观的整体协调性,在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套。
为减少线束对接用护套的种类和数量,优先选用混合型件,使装配固定方便。
对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等用的端子插接件,应优先选用镀金件以保证安全可靠性。
蓄电池接头(电瓶夹)内部为锥体,锥度为1:9;电瓶夹的材料为镀锡铜、镀锌铜或铅锑合金。
不同规格的插接件可承载的电流一般如下:1系列,10A左右;2.2或3系列,20A左右;4.8系列,30A左右;6.3系列,45A左右;7.8或9.5系列,60A左右。
(二)插接件原材料(材质)性能分析1.护套材质(塑料件)常用的材质主要有PA6、PA66、ABS、PBT、pp等,笔者总结了它们的具体性能差异,见表2。
设计插件时可根据不同的需求选择不同的材质,还可根据实际情况在塑料中添加阻燃或增强材料,以达到增强或阻燃的目的,如添加玻璃纤维增强等。
2.端子材质(铜件)插接件用的铜主要是黄铜和青铜(黄铜的硬度比青铜的硬度稍低),其中黄铜占的比重较大。
另外,可根据不同的需求选择不同的镀层。
四、导线的选取设计(一)导线类型的选择线束设计选用导线类型重点考虑线束所处的环境和功能。
例如:发动机周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也很多。
因此,一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线;行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性,所以要选用冷弹性导线保证其正常工作;自动变速器上的导线一定要耐高温、耐液压油,其温度稳定性要好;弱信号传感器要用屏蔽导线,例如爆震传感器和曲轴位置传感器、ABS轮速传感器等;门内线耐弯曲性要求高等。
汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线,绝缘皮为PVC绝缘材料。
线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。
汽车线束常用的导线种类有日标(AVSS等)、国标(QVR)、德标(FLRY)、美标等几大系列。
AVSS(AVS)导线的特点是薄皮绝缘,柔韧性较好;QVR的特点是绝缘皮厚,比较柔软,延展性好;德标导线绝缘皮更薄,柔韧性好;美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体,还有经过辐照工艺加工的。
可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。
(二)计算选取导线截面积根据电器件功率的大小计算流通导线的电流;长时间工作的电气设备可选择实际载流量60%的导线;短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%-100%之间的导线。
根据不同的工作环境和温度大小适当改变导线的截面积。
根据导线的走向、插接件的数量(即电压降的大小)适当改变导线的截面积。
关于导线截面积的计算,也有一些专家总结出一些经验公式:I=P/UsA=IρL/Ud式中:I——电流;P——功率;Us——系统电压;A——导线截面积;Ud——允许最大电压降损失;ρ——铜电阻率;L——导线长度。
或按下面经验公式:I=A×10+8/2允许流通电流与导线截面积关系经验理论值(比按上面公式计算值偏大)如表3所示。
五、全车线束密封件(橡胶件)的设计汽车线束过孔时一般运用橡胶件进行过渡,以起到耐磨、防水、密封等作用。
主要分布在以下部位:发动机与驾驶室接口处、前舱与驾驶室接口处(左右共2处)、四门(或有后背门)与车厢接口处、油箱进口处。
常用的材质一般为天然橡胶、氯丁胶、硅橡胶、三元乙丙等。
天然橡胶的特性:具有良好的弹性和机械强度,有优异的耐曲挠性,有较高的撕裂强度和良好的耐寒性。
缺点:耐老化性不大好,不耐油和臭氧,易燃。
氯丁胶的特性:耐臭氧、耐热老化、耐油等性能较好,具有难燃性和自熄性;但耐低温性不好。
硅橡胶的特性:耐热性、耐寒性和耐侯性较好;缺点是不耐油。
三元乙丙的特性:耐侯性、耐臭氧、耐热、耐腐蚀性、耐酸碱等性能都较好,而且拥有高强度和高伸缩率;缺点:粘接性较差,且弹性没天然橡胶好,耐油性差。
比较而言,三元乙丙的综合性能较好,所以现在汽车线束用橡胶件一般选用三元乙丙材料。
六、全车线束包扎和固定设计(一)线束包扎设计线束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用,一般根据工作环境和空间大小制定以下包扎设计方案。
发动机线束工作环境恶劣,因此全用高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管包扎。
前舱线工作环境也相对较差,大部分枝干也用阻燃性好的波纹管包扎,部分分支用PVC 管包扎。
仪表线工作空间较小,环境相对较好,可用胶带全缠或花缠。
门线和顶篷线工作空间较小,可用胶带全缠,部分枝干可用工业塑料布包扎;较细的顶篷线可直接用海绵胶带粘在车身上。
底盘线因与车体接触部位较多,因此用波纹管包扎防止线束磨损。
(二)包扎用原材料的性能分析1.波纹管波纹管在线束包扎中一般占到60%左右,甚至更多。
主要的特点就是耐磨性较好,在高温区耐高温性、阻燃性、耐热性都很好。
波纹管的耐温在-40-150℃间。
它的材质一般分PP和PA2种。
PA材质在阻燃、耐磨方面优于PP材质;但PP材质在抗弯曲疲劳性方面强于PA材质。