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設(shè)計(jì)及線(xiàn)束用原材料(上)

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設(shè)計(jì)及線(xiàn)束用原材料(上)

發(fā)布日期:2022-10-29 來(lái)源: 點(diǎn)擊:37332

汽車(chē)線(xiàn)束是汽車(chē)電路的網(wǎng)絡(luò)主體,沒(méi)有線(xiàn)束也就不存在汽車(chē)電路。隨著人們對(duì)汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和排放性要求的提高,汽車(chē)線(xiàn)束變得越來(lái)越復(fù)雜,但車(chē)身給予線(xiàn)束的空間卻越來(lái)越小。因此,如何提高汽車(chē)線(xiàn)束的綜合性能設(shè)計(jì)便成為關(guān)注的焦點(diǎn),而且汽車(chē)線(xiàn)束制造廠(chǎng)家不再單純地搞線(xiàn)束后期設(shè)計(jì)和制造,和汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)家聯(lián)合進(jìn)行前期開(kāi)發(fā)成為必然的趨勢(shì)。


整車(chē)電路設(shè)計(jì)
Whole Vehicle Circuit Design

1.電源分配設(shè)計(jì)

汽車(chē)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理,直接關(guān)系到汽車(chē)電器件的正常工作與否和全車(chē)的安全性,因此世界各國(guó)的汽車(chē)線(xiàn)束設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)基本都是以安全為主。整車(chē)電氣系統(tǒng)基本上由3個(gè)部分組成。

蓄電池直接供電系統(tǒng)(一般稱(chēng)常電或30電)。這部分的電源所接負(fù)載一般都是汽車(chē)的安全件或重要件,主要目的是在為這些件提供電能時(shí)盡量少的加以控制,確保這些件即使汽車(chē)發(fā)動(dòng)不起來(lái)也能短暫正常工作,以方便到站點(diǎn)維修等。如:發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、ABS控制器的電源、診斷接口電源等。

點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的供電系統(tǒng)(一般稱(chēng)為IG檔或巧電)。這部分電器件基本上是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才使用,取自發(fā)電機(jī)的電源,避免了為蓄電池充電時(shí)爭(zhēng)電源的可能性。如:儀表電源、制動(dòng)燈電源、安全氣囊電源等。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)卸掉負(fù)載的電源(一般稱(chēng)為ACC電源)。這部分電器件一般所帶的負(fù)載較大,且在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)不必工作。一般有點(diǎn)煙器電源、空調(diào)電源、收放機(jī)電源、刮水器電源等。
 

2.線(xiàn)路保護(hù)設(shè)計(jì)

線(xiàn)路保護(hù)就是要對(duì)導(dǎo)線(xiàn)加以保護(hù),兼顧對(duì)回路電器件的保護(hù)。保護(hù)裝置主要有熔斷器、斷路順和易熔線(xiàn)。

1.熔斷器的選取原則
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大,另外,易受其他用電設(shè)備干擾的電器件必須單設(shè)熔斷器。

發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器、各類(lèi)報(bào)警信號(hào)燈和外部照明燈、喇叭等電器件對(duì)整車(chē)性能及安全影響也較大,但該類(lèi)電負(fù)荷對(duì)相互間的干擾并不敏感。因此,這類(lèi)電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個(gè)熔斷器。

對(duì)于為增加舒適性而設(shè)置的普通電器件類(lèi)的電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個(gè)熔斷器。

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(xiàn),其中片式熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性和耐振好、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。

電阻型的負(fù)載與電感型的負(fù)載盡量避開(kāi)使用同一個(gè)熔斷器。

一般根據(jù)電器件的更大連續(xù)工作電流計(jì)算并確定熔斷器容量,可按經(jīng)驗(yàn)公式:熔斷器額定容量=電路更大工作電流/80%(70%)。

2.斷路器
斷路器更大的特點(diǎn)是可恢復(fù)性,但其成本較高,使用較少。斷路器一般都是熱敏機(jī)械裝置,它利用兩種金屬的不同熱變形,使觸點(diǎn)開(kāi)閉或自行接通。新型的斷路器,使用PTC固體材料作為過(guò)流保護(hù)元件,它是一種正溫度系數(shù)的電阻,根據(jù)電流或溫度的高低斷開(kāi)或接通。這種保護(hù)元件的更大優(yōu)勢(shì)是當(dāng)故障排除后能自動(dòng)接通,不需人工調(diào)節(jié)和拆換。

3.易熔線(xiàn)
易熔線(xiàn)的特點(diǎn)是當(dāng)線(xiàn)路通過(guò)極大的過(guò)載電流時(shí),易熔線(xiàn)能在一定的時(shí)間內(nèi)(一般≤5s)熔斷,從而切斷電源,防止產(chǎn)生惡性事故。易熔線(xiàn)也是由導(dǎo)體和絕緣層構(gòu)成,絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料,因?yàn)榻^緣層較厚,所以看。起來(lái)比同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)粗。

易熔線(xiàn)一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線(xiàn)的常用的公稱(chēng)截面有0.3m㎡、0.5m㎡、0.75m㎡、1.0m㎡、1.5m㎡,甚至還有8m㎡等更大截面的易熔線(xiàn)。易熔線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)段長(zhǎng)度分為(50±5)mm、(100±10)mm、(150±15)mm3種。

易熔線(xiàn)應(yīng)有明顯的標(biāo)志,當(dāng)其熔斷后,其標(biāo)志仍應(yīng)存在以便于更換。


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(kāi)關(guān)的承載能力來(lái)決定是否選用繼電器。常用繼電器的設(shè)備一般有刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)向燈(閃光器)等。繼電器分6V、12V、24V3種,常用的繼電器額定電壓為12V。

選用繼電器要參考的技術(shù)要求:①可靠性好;②性能穩(wěn)定;③質(zhì)量輕、體積小、壽命長(zhǎng),對(duì)周?chē)骷绊懶。虎芙Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、成本低。
 

4.搭鐵分配設(shè)計(jì)原則

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大,且易受其他用電設(shè)備干擾,所以這些件的搭鐵點(diǎn)一定要單設(shè)。

對(duì)于安全氣囊系統(tǒng),它的搭鐵點(diǎn)不僅應(yīng)單設(shè),而且為了確保其安全可靠,更好采用復(fù)式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效,系統(tǒng)可以通過(guò)另一搭鐵點(diǎn)搭鐵,確保系統(tǒng)安全工作。

無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)為避免千擾,也要單獨(dú)搭鐵。

弱信號(hào)傳感器的搭鐵更好獨(dú)立,搭鐵點(diǎn)更好是在離傳感器較近的位置,以保證信號(hào)的真實(shí)傳遞。

其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互組合共同搭鐵點(diǎn)。原則是就近搭鐵,避免搭鐵線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),造成不必要的電壓降。

蓄電池負(fù)極線(xiàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線(xiàn)等因?qū)Ь€(xiàn)截面較大,因此一定要控制好線(xiàn)長(zhǎng)和走向,減小電壓降;為增加安全性,發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)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(guò)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(guò)內(nèi)部短接的護(hù)套直接搭鐵。
 
 
線(xiàn)束三維布局走向設(shè)計(jì)
Wire harness 3D layout towards design
此流程主要是模擬仿真不同區(qū)域的線(xiàn)束走向、直徑,考慮線(xiàn)束過(guò)孔的密封盒保護(hù),模擬線(xiàn)束的固定孔位和固定方式等,如圖一所示。三維布線(xiàn)用的主要軟件有PRO-E、UG和CATIA等。
圖片
 
 
插接件的選取設(shè)計(jì)
Design of plug selection
插接件是線(xiàn)束的核心部件,插接件的性能直接決定著線(xiàn)束整體的性能,而且對(duì)全車(chē)的電器穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。
 

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