汽车线束 是将汽车上各个用电设备连接起来的电线捆扎成束,它是汽车电路的主体。
随着人们对汽车安全、舒适、排放等要求的提高,汽车线束所包含的功能越来越多,也越来越复杂。线束是由 导线 、 插接件 、 包裹胶带 、 波纹管 、 卡扣 、 橡胶件 等构成的。
汽车线束是汽车电气系统的重要组成部分,在汽车线束电路的设计过程中,需要同步考虑 导线的选取 。
作者根据多年工作经验,将导线从 类型 、 零件要求 特性 、 线号 、 线色 、 线径 、 轻量化 、 与熔断丝 的匹配7个方面进行阐述。
导线类型 Type of conductor 导线类型 又称为 导线线种 。在线束布置设计过程中,工程师会根据作用不同选择不同的导线类型。由于汽车选取12V蓄电池进行供电,汽车电线也称为低压电线。
1. 按标准分类
汽车线束根据导线标准分为 国标 、 日标 、 德标 、 美标 等。 德标是德国工业标准的简称,主要包括: DIN72550 DIN72551 DIN76772
德标导线 绝缘皮薄 , 柔韧性好 。由于我国汽车行业的特殊性,我国各汽车公司主要参考的还是德标。
2. 按用途分类
从用途上分,汽车导线可分为 普通导线 、 双绞线 和 屏蔽线 ,如图1所示。
( 图 1 汽车导线 )
普通导线应用最广泛,不再赘述。
双绞线原理 :若外界电磁信号在2条导线上产生的干扰大小相等且相位相反,这个干扰信号就会相互抵消。
双绞是消除干扰 最简单 的一种方式,在一些要求不是很严格的情况下可以使用双绞线, 但在重要的地方,比如安全气囊传感器回路等需要用到屏蔽线。
屏蔽 是避免电磁干扰的最有效措施, 因为外界的干扰电磁波在传播过程中, 若遇到金属材料不会穿过, 而是被迫改变方向沿着金属行进。
若将金属材料包覆在所要屏蔽的设备或导线外边进行屏蔽, 并通过接地线与大地连接, 干扰电磁波 会通过接地线流向大地, 被屏蔽导线中的信号就能被正常传输。
屏蔽线一般要求屏蔽层一端 搭铁 一端 悬空 。屏蔽线分为铝箔屏蔽线和编织网屏蔽线。
铝箔 屏蔽线中的 黑色电线 是搭铁线 编织网 屏蔽线中的 编织网 是搭铁线
现在一般用的都是 铝箔屏蔽线 , 因为其线束加工过程操作相对简单。
特性 Characteristics
1. 耐热性
根据线束导线的 工作环境温度 , 选用不同耐温等级的电线。
乘客舱 的电线可选用耐温等级为 90℃ 的导线 发动机舱 线束可选择耐温等级为 180℃ 的导线 横穿上述2个区域 的导线应选用耐温等级同时满足2个区域温度要求的导线
(图 2 线束导线工作温度分布)
可以通过温度场获得该区域的 耐温要求 ,再从各导线 耐温等级 确定选用的 导线类型 。线束导线工作温度分布见图2。
2. 耐磨性
导线本身就应该具备防止配线部位由于磨损而引起的 绝缘体损坏 、 漏电 。
在设计时,导线应尽量避免与容易发生震动的零件接触,以防止线束发生 磨损、 断裂 。如不可避免,可采用 包裹胶带 或者 外加波纹管 。
3. 阻燃性
阻燃性是指零件在着火后将 燃烧时间 (速度)、 范围 控制在一定范围内的规定。
4. 折弯性
规定设计中要求具有弯曲性的零件的 反复弯曲性 。零件的 弯曲程度 、 允许弯曲次数 、 环境温度 要根据使用情况来设定。
如车门用的胶套要求达到 180° / 10万次 / -30~80℃ 。
线号 Wire Number 线号: 即导线在线束图纸中的编号,它是线束图纸中导线之间互相区分的一个名字特性。
线束图纸中导线的编号一般与整车线路电气原理图中的电气回路编号相对应,目前对于线束中导线编号还没有统一的标准。
以某车厂线束举例,其线束导线代号为 31 , YS , 0.35 , 600 , ETC 。31是该导线的代号。
① YS 代表导线的 颜色 为黄灰色 主色为 黄色 , 灰色 为辅色 ② 0.35 表示导线的 线径 为0.35 mm2 ③ 600 表示该导线 长度 为600 mm ④ ETC 则表示该导线 连接 的是自动空调
( 图3 插接件端面 正视图 )
数字1、2 表示的是插接件孔位号 BLACK 表示该插接件颜色为黑色
插接件中导线的具体信息见表2。
CoyID 表示的是 插接件 中的孔位号 Wire ID 为导线在线束图所有 导线 中的代号 Color 为导线的 颜色 Size 为 尺寸 Option 为导线实现 导通 的功能 Terminal 为插接件端导线所用的 端子型号 Seal 为导线所用的 密封堵 一字线 表示该处 不用密封
( 表 2 插接件中导线具体信息 )
线色 Line color 随着汽车用电设备的增加,线束中的 导线数量 也越来越多,为了便于识别和检测汽车电器设备,通常将电线束中的低压线采用不同的线色。
目前在选择配线时一般采用两种方式: 单色线 和 双色线 。
1. 单色线
以 单色线 为基础选用时,可参考表3的单色线线色。各用电系统的电源线为单色。
( 表 3 线束导线线色 )
2. 双色线
由于 整车回路 越来越多,目前线束中大部分导线采用的是双色线,既将上述单色组合得到双色线。对于双色线是有要求的。
以上文中的导线为例,YS代表该导线的主色为 黄色 ,占据导线的绝大部分面积,辅色为 灰色 ,只占据导线的一小部分面积。 线色是线束中导线的 最直观要素 之一,导线颜色选取得当,对于工程师后期处理线束问题起到很好的作用。
同一根线束设计中,不能出现相同的线色, 且在选用颜色时, 也尽量选择具有 明显对比 度 、 肉眼 容易分辨 的颜色组合。
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