【汽車線束】設(shè)計(jì)及線束用原材料（上）

汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒(méi)有線束也就不存在汽車電路。隨著人們對(duì)汽車的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和排放性要求的高，汽車線束變得越來(lái)越復(fù)雜，但車身給予線束的空間卻越來(lái)越小。

因此，如何提高汽車線束的綜合性能設(shè)計(jì)便成為關(guān)注的焦點(diǎn)，而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設(shè)計(jì)和制造，和汽車主機(jī)廠家聯(lián)合進(jìn)行前期開(kāi)發(fā)成為必然的趨勢(shì)。筆者根據(jù)幾年來(lái)從事線束設(shè)計(jì)和制造的經(jīng)驗(yàn)，談?wù)劸€束的一般設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)原則。

整車電路設(shè)計(jì)

Whole Vehicle Circuit Design

1.電源分配設(shè)計(jì) 

汽車的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，直接關(guān)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(guó)的汽車線束設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)基本都是以安全為主。整車電氣系統(tǒng)基本上由3個(gè)部分組成。

蓄電池直接供電系統(tǒng)(一般稱常電或30電)。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件提供電能時(shí)盡量少的加以控制，確保這些件即使汽車發(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(一般稱為ACC電源)。這部分電器件一般所帶的負(fù)載較大，且在汽車啟動(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.線路保護(hù)設(shè)計(jì) 

線路保護(hù)就是要對(duì)導(dǎo)線加以保護(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。

1.熔斷器的選取原則

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)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。

發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器、各類報(bào)警信號(hào)燈和外部照明燈、喇叭等電器件對(duì)整車性能及安全影響也較大，但該類電負(fù)荷對(duì)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(gè)熔斷器。

對(duì)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(gè)熔斷器。

熔斷器分快熔式和慢熔式?？烊凼饺蹟嗥鞯闹饕考羌?xì)錫線，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)電器件的最大連續(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=電路最大工作電流/80%（70%）。

2.斷路器

斷路器最大的特點(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)元件的最大優(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

易熔線的特點(diǎn)是當(dāng)線路通過(guò)極大的過(guò)載電流時(shí)，易熔線能在一定的時(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)線粗。

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)周圍元器件影響?。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，最好采用復(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)線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨(dú)搭鐵。

弱信號(hào)傳感器的搭鐵最好獨(dú)立，搭鐵點(diǎn)最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，避免搭鐵線過(guò)長(zhǎng)，造成不必要的電壓降。

蓄電池負(fù)極線、發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線等因?qū)Ь€截面較大，因此一定要控制好線長(zhǎng)和走向，減小電壓降；為增加安全性，發(fā)動(dòng)機(jī)、車身一般要單獨(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。