汽車電線束的設(shè)計?

電線束在整車中的作用是將電氣系統(tǒng)的電源信號或數(shù)據(jù)信號進(jìn)行傳遞或交換，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的功能及要求。

電線束的設(shè)計流程和制造流程?

（1）由電氣布置工程師提供整車電氣系統(tǒng)的功能，電氣負(fù)荷及相關(guān)的特殊要求。電器件的狀態(tài)、安裝位置、線束與電器件對接的形式。

（2）根據(jù)電氣功能及要求，繪制整車電氣原理圖及線路圖。?

（3）根據(jù)電氣原理圈對每個電氣子系統(tǒng)及回路進(jìn)行能源分配，其中包括電源的搭鐵線，以及接地點的分配。

（4）根據(jù)各子系統(tǒng)電氣件的分布情況，確定線束的布線形式，每根線束連接的電器件及在汽車上的走向；確定線束的外保護(hù)形式及過孔的保護(hù)；根據(jù)電氣負(fù)荷確定熔斷器或斷路器；再色；根據(jù)電器件本身的接插件確定線束上與其對接的端子和護(hù)套的型號。

（5）繪制二維線束圖和三維線束布置圖。

（6）根據(jù)經(jīng)核準(zhǔn)的三維線束布置圖，校核二維線束圖，二維線束圖準(zhǔn)確無誤方可發(fā)圖，經(jīng)認(rèn)可后試制、生產(chǎn)。

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二維線束圖設(shè)計要點?

配電盒?

配電盒（保險和繼電器）是整車電氣的核心，起到分配負(fù)荷、集中供電、節(jié)省空間、簡化線束、降低成本和方便檢修的作用。一般根據(jù)需要可設(shè)計成2~3個。一些新開發(fā)車型的配電盒已兼有電子控制的功能；并且無觸點、無保險絲的中央控制盒也將越來越有市場。

導(dǎo)線的選取?

（1）導(dǎo)線顏色的選用依據(jù)《汽車用低壓電線的顏色》執(zhí)行。

（2）發(fā)動機(jī)周圍環(huán)境溫度高，腐蝕性氣體和液體也很多。因此，一定要使用耐高溫、耐油、耐振動、耐摩擦導(dǎo)線。?

（3）行李廂蓋上的導(dǎo)線要在低溫下保持其彈性，所以要選用冷彈性導(dǎo)線保證其正常工作。?

（4）自動變速器上的導(dǎo)線一定要耐高溫、耐液壓油，其溫度穩(wěn)定性要好。?

（5）弱信號傳感器要用屏蔽導(dǎo)線，例如電噴系統(tǒng)中的傳感器、CAN回路、ABS中的輪速傳感器；收音機(jī)的SPEAKER回路、安全氣囊中的相關(guān)傳感器（如碰撞傳感器）等。?

（6）門內(nèi)線耐彎曲性要求高等。??

插接件的選用

（1）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。?

（2）根據(jù)導(dǎo)線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件。???

（3）發(fā)動機(jī)艙內(nèi)對接的護(hù)套，由于艙內(nèi)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(hù)套。?在同一條線束中若用同一種護(hù)套，其顏色一定要有區(qū)別。

（4）為減少線束對接用護(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。對于要求性能較高的安全氣囊、ABS、ECU等用的端子插接件，最好選用鍍金件以保證安全可靠性。

線束包扎方式

線束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防止干擾、降低噪聲、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)計方案。其選擇原則如下：?

（1）發(fā)機(jī)線束工作環(huán)境惡劣，因此全用高阻燃性、防水、機(jī)械強(qiáng)度高的波紋管包扎。

（2）發(fā)動機(jī)艙線工作環(huán)境也相對較差，大部分枝干也用阻燃性好、耐高溫的波紋管包扎，部分分支用PVC管包扎。?

（3）儀表線工作空間較小，環(huán)境相對較好，可用膠帶全纏或花纏。

（4）門線和頂篷線工作空間較小，可用膠帶全纏；較細(xì)的頂篷線可直接用海綿膠帶粘在車身上。

（5）底盤線因與車體接觸部位較多，因此用波紋管包扎防止線束磨損。?

三維布線圖繪制要點

（1）根據(jù)各個電器件的位置不同，確定三維布線的形式，目前國際上通用的布線形式一般為E型和H型。?

（2）模擬仿真不同區(qū)域的線束直徑。?

（3）考慮線束過孔的密封與保護(hù)。?

（4）線束的固定孔位與固定形式確定。?

（5）理論上講，一根線束連接所有的電器件是最合理的，但實際裝車時是根本做不到的，所以線束要合理分塊，在方便裝配的情況下，盡量采用系統(tǒng)化設(shè)計。?

（6）搭鐵點設(shè)計在線束設(shè)計中是很重要的，否則會造成信號干擾，影響某些電器的功能實現(xiàn)；根據(jù)車型不同設(shè)計成多個接地點，搭鐵的設(shè)計應(yīng)滿足以下幾點：?

A：發(fā)動機(jī)ECU、ABS裝置等對整車性能及安全影響大、而且易受其他用電設(shè)備干擾，所以這些件的搭鐵點一定要單設(shè)。

B：對于安全氣囊系統(tǒng)，它的接地點不僅應(yīng)單設(shè)，而且為了確保其安全可靠，最好采用復(fù)式接地。其目的是其中一處接地失效，系統(tǒng)可以通過另一接地點接地，確保系統(tǒng)安全工作。

C：無線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨接地。?

D：弱信號傳感器的接地最好獨立，接地點最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號的真實傳遞。?

E：其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互組合共用接地點。原則是就近接地，避免接地線過長，造成不必要的電壓降。??

F：蓄電池負(fù)極線、發(fā)動機(jī)搭鐵線等因電線截面較大，因此一定要控制好線長和走向減小電壓降；為增加安全性，一般發(fā)動機(jī)、車身都要單獨連到蓄電池負(fù)極搭鐵。?

G：信號地和功率地不能鉚接接地，必須分開對待。??

關(guān)于接地方式應(yīng)注意以下幾點：?

A：是通過孔式接頭接地，此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣。?

B：是通過內(nèi)部短接的護(hù)套直接接地。

為了保證起動時減少線路接觸壓降，蓄電池極樁夾頭、車架與發(fā)動機(jī)機(jī)體都接上大截面積的搭鐵線，并將接觸部位徹底除銹、去漆、擰緊，蓄電池線的搭鐵端最好把搭鐵片直接注塑保護(hù)。因此，搭鐵在線束安裝工藝上非常重要。我們對搭鐵點的處理很簡單，在大梁和車身未噴漆前先打上螺母，待從涂裝車間出來后卸下螺母，基本上能保證搭鐵點金屬充分外露。最后有少許油漆或污物則用砂紙打磨。?

線束設(shè)計過程中除要按上述流程進(jìn)行外。還有很多涉及原則必須考慮。?

（1）所有布置在運動件附近的線束，應(yīng)該至少有50mm間隙要求。在線束最大的裝配公差條件下，安裝在傳動系統(tǒng)上的線束與沒有裝在傳動系統(tǒng)上的零件之間的間隙至少為19mm，在線束最大的裝配公差條件下，在其它操作條件下，這個間隙是為了保證運動件/總成的運動的整個范圍。?

（2）兩個相對運動件之間的線束必須被固定在每個部件上，并且線束的連接長度應(yīng)該是比這兩個零件的最大更換距離大25mm以上。?

（3）線束與線束不關(guān)聯(lián)的相鄰件之間的間隙最小為6mm，除非線束已經(jīng)被固定在這個部件上，或者線束與附近的運動件之間已經(jīng)有遮擋物。?

（4）線束所產(chǎn)生的噪聲到駕駛員座椅頭枕處，不能大于50dB，頻率50~15000Hz。?

（5）為了保證線束上相關(guān)的橡膠堵塞功能正常，堵塞的安裝孔必須滿足相關(guān)要求。?

（6）橡膠堵塞應(yīng)該設(shè)計成在小于100N安裝力情況下，就能完全裝配到鈑金孔內(nèi)。?

（7）需要手工裝配，要壓入座椅的線束固定件，以及那些有線夾插入的孔及槽，應(yīng)該按照以下最大安裝力來設(shè)計；對用手指壓裝的固定件，操作力為45N；對用手工壓裝的固定件，操作力為75N。?

（8）線束分支必須有足夠的松弛（在線束最小長度條件下大于25mm），使他們不用給連接的傳感器或者其它增加負(fù)載。

（9）為了阻止接地片破壞主干上的任何線束，裝車時線束主干上的接地片到線束主干的最小間隙應(yīng)維持在25mm。??

線路保護(hù)設(shè)計??

導(dǎo)線選取

（1）根據(jù)電器件功率的大小計算流通導(dǎo)線的電流；長時間工作的電氣設(shè)備可選擇實際載流量60%的導(dǎo)線；短時間工作的用電設(shè)備可選用實際載流量60%~100%之間的導(dǎo)線。

（2）根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度大小適當(dāng)改變導(dǎo)線的截面積。???

（3）根據(jù)導(dǎo)線的走向、插接件的數(shù)量（即電壓降的大小）適當(dāng)改變導(dǎo)線的截面積。?

整車線路保護(hù)裝置的確定?

為了保護(hù)汽車的線路和各種電氣設(shè)備，需要使用各種保護(hù)裝置，主要有熔斷器、斷路器和易熔線。這些保護(hù)裝置在線路短路時立即熔斷，防止線束燒壞，起到保護(hù)電氣部件的作用。?

熔斷器的選取原則??

（1）發(fā)動機(jī)ECU、ABS等對整車性能及安全影響大。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。??

（2）發(fā)動機(jī)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(fù)荷對相互間的干擾并不敏感。因此，這類電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合，共同使用一個熔斷器。??

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

（4）電阻型的負(fù)載與電感型的負(fù)載盡量避開使用同一個熔斷器。??

一般根據(jù)電器件的最大連續(xù)工作電流計算并確定熔斷器容量。?

經(jīng)驗公式：熔斷器額定容量=電路最大工作電流÷80%（或70%）?

熔斷器不僅要保護(hù)線束還要保護(hù)用電設(shè)備，因此選取熔斷器的容量值也不要太高。?

斷路器

斷路器是一種熱敏機(jī)械裝置，前照燈電路應(yīng)使用斷路器，而不宜使用熔斷器。因斷路器在電路斷開后能自動接通，在意外情況下還能在短時間內(nèi)，短時或間斷地保護(hù)前照燈的工作。還有一些電路，如電動座椅、門鎖、車窗等，由于其受機(jī)械負(fù)載的影響，容易造成較大的電流波動，也應(yīng)使用斷路器。?

易熔線

易熔線的特點是當(dāng)線路通過極大的過載電流時，易熔線能在一定的時間內(nèi)（一般≤5s）熔斷，從而切斷電源，防止產(chǎn)生惡性事故。易熔線一般接在蓄電池直接引出的電路中。

繼電器

繼電器分為電流式和電壓式兩種。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。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。????

供電系統(tǒng)設(shè)計

整車電氣系統(tǒng)基本上由3個部分組成。???

1、蓄電池直接供電系統(tǒng)（一般稱常電）?

這部分的能量是靠蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能供用電器使用。??

這部分的電源所接負(fù)載一般都是汽車的安全件或重要件，主要目的是在為這些部件提供電能時盡量少地加以控制，確保蓄電池的性能正常發(fā)揮。

2、點火開關(guān)控制的供電系統(tǒng)（一般稱為IG檔）?

這部分電器件基本上是在發(fā)動機(jī)工作運轉(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(jī)起動時卸掉負(fù)載的電源（一般稱為ACC電源）?

這部分電器件一般所帶的負(fù)載較大，且在汽車起動時不必工作。一般有點煙器電源、空調(diào)電源、收放機(jī)電源、刮水器電源等。