电线束包扎方式的系统选型设计

2020年10月15日 评论 349 3309字

汽车线束固定于整个车体上,线束的损坏直接影响到了汽车电路性能。这里介绍下汽车线束各类包扎物的特点及使用情境。

汽车线束应具有耐高低温性能,耐温度、湿度循环变化性能,耐振动性能,耐烟雾性能和耐工业溶剂性能。因此,线束的外保护起着至关重要的作用,合理的线束外保护材料和包扎方式不但可以保证线束品质,而且可以降低成本,提高经济效益。

1线束包扎物的种类

1)波纹管

波纹管在线束包扎中占用的份量较大,一般占到60%左右,甚至更多。主要的特点就是耐磨性较好,在耐高温性、阻燃性、耐热性都很好。波纹管的耐温在-40-150℃间。

根据包扎要求,一般分为闭口波纹管和开口波纹管两种。

闭口波纹管配合线束管夹可以起到良好的防水效果,但比较难于装配。开口波纹管是普通线束中常用的,比较容易装配。根据不同的包扎要求,一般波纹管外采用PVC胶带全缠和点缠两种方式。

根据材质,汽车线束常用波纹管分为聚丙烯(PP)、尼龙(PA6)、聚丙烯改良(PPmod)和磷酸三苯酯(TPE)4种。常用内径规格从4.5~40不等。

PP波纹管耐温达到100℃,是线束中用量最多的一种

PA6波纹管耐温达到120℃,其在阻燃性和耐磨性方面较突出,但抗弯曲性低于PP材质

PPmod为聚丙烯改良型,耐温等级达到130℃

TPE耐温等级较高,达到175℃。

波纹管基本颜色为黑色,一些阻燃材质允许略呈灰黑色,有特殊要求或警示目的可以用黄色(如安全气囊线束波纹管)。

2)PVC管

PVC管其材质为软聚氯乙烯,内径规格从3.5mm到40mm不等,管内外壁光滑,色泽均匀,能够起到很好的外观效果,常用颜色为黑色,其功用和波纹管差不多。

PVC管柔软性和抗弯曲变形性较好,而且PVC管一般为闭口,所以PVC管主要用于线束拐弯的分支处,以便使导线圆滑过渡。PVC管的耐热温度不高,一般在80℃以下,特殊的耐高温管为105℃。

3)玻璃纤维套管

以玻璃纱为基材,编织成管后,用硅树脂浸渍,再加以烘干而成,适用于易产生高温高压的电器之间的导线保护,耐温达到200℃以上,耐压达到千伏以上。常用颜色为白色,根据客户的不同要求,可以染成其它颜色(如红色、黑色等),直径规格从2~20不等。一般线束中的易熔线用到此管。

4)胶带

胶带在线束包扎材料中一般占到30%左右。胶带在线束中起到捆扎、耐磨、耐温、绝缘、阻燃、降噪、作标记等作用,是线束包扎材料中应用最多的一类,线束常用胶带一般分PVC胶带、绒布胶带、布基胶和海绵胶带4种。

PVC胶带是一种以绝缘的聚氯乙烯薄膜为基材,单面均匀涂布压敏胶粘剂制成的卷状胶粘带,具有良好的粘接性、耐久性和电绝缘性能。胶带解卷后膜面平整,色泽均匀,两侧面平整,耐温在80℃左右。在线束中主要起到捆扎的作用。

常用绒布胶带以聚酯无纺布为基材,涂布高剥离强度无溶剂橡胶型压敏胶制成,无溶剂残留,耐腐蚀,具有降噪性能,手可撕,操作方便,耐温105℃。由于其材质柔软并耐腐蚀,非常适用于汽车内部降噪部位线束使用,如仪表盘线束等。高品质的丙烯酸型绒布胶带可以提供良好的耐温、耐油性能及耐老化性能。高品质聚酰胺绒布构成,高粘度、无危险物质、耐腐蚀、均衡的解卷力、外观稳定(不冒卷)。

纤维布基胶带用于汽车线束的耐高温缠绕,通过重叠搭接及螺旋的缠绕可以得到光滑而耐久的具有柔韧性的汽车线束。高品质的棉纤维布与强力橡胶型压敏胶构成,高粘度、无危险物质、可手撕、良好的柔韧性、适合机用和手工使用。

涤纶布基胶带是为汽车发动机区域线束的耐高温缠绕而特殊设计的。由于基材具有较高的强度及耐油和耐温性能,是用于发动机区域的理想产品,具有高耐油性的高品质聚酯布基与强力的丙烯酸型压敏胶构成。

海绵胶带以低密度PE泡棉为基材,单面或者双面涂布高性能压敏胶,复合硅离型材料复合而成。有各种厚度、密度和颜色选择,可以成卷或冲型模切成各种形状,胶带具有优异的耐候性能、服帖性、缓冲性、密封性和优越的粘接性,应用极其广泛。

绒布海绵胶带是一种性能良好的线束保护材料,其基层是一层绒布复合一层海绵,涂以专门配方的压敏胶制成。它起到降噪、减震、耐磨保护的作用,广泛应用于日系、韩系汽车的仪表线束、顶棚线束、车门线束上。其性能优于普通绒布胶带和海绵胶带,但价格也比较昂贵。

2线束包扎物的应用

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。

前舱线束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。

门线和顶篷线束工作空间较小,可用胶带全缠,部分枝干可用工业塑料布包扎;较细的顶篷线束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。

1)发动机线束外包扎保护

发动机线束环绕固定于发动机上,温度较高,震动较大,工作环境恶劣,因此采用高阻燃性、耐腐蚀、机械强度高的波纹管包扎,如PA、PPmod波纹管,并且外围采用PVC胶带全缠,起到完全的密封作用,或者采用高性能的涤纶布基胶带,部分分支考虑到空间弯曲走向也可用耐高温PVC管。某发动机线束分支包扎如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:发动机线束分支包扎方式

2)前舱线束外包扎保护

机舱线束工作环境也相对较差,尤其是雨雪天气和恶劣的道路,受环境影响大,大部分支干也用耐腐蚀、耐磨等机械强度好的波纹管包扎,如PP、PA波纹管;一部分分支由于车体布局考虑到导线的弯曲性使用PVC管包扎,如ABS轮速传感器等分支,甚至一部分主干采用耐磨性较好和耐高温的布基胶带包扎。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:机舱线束包扎示意

3)仪表线束外包扎

仪表线束固定于仪表板下,工作空间较小,由于此处仪表线束和控制功能较多,故仪表线束分支较多,线束整体比较紧凑,但此处环境相对较好,可用PVC胶带全缠或花缠,一部分分支需用PVC管包扎,如加速踏板、气囊分支等;接音响功能的线束分支一般用海绵胶带包扎,起到良好的减震效果,保证良好的信号传递;一些部位为了达到良好的降噪效果,需用绒布胶带。CD分支线束海绵胶带包扎如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:CD分支线束海绵胶带包扎

4)门线束外包扎

门线束安装于4门内,虽然空间较小,但有内饰板保护,可用胶带全缠或者花缠,部分支干可用工业塑料布或者PVC管来包扎。某线束分支塑料布包扎如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:线束分支塑料布包扎

5)地板线束、顶棚线束包扎

顶棚线束与地板线束,大部分支干会用扎带或者卡扣安装于车体钣金孔内,并且有内饰保护,工作环境较好,线束主干可直接用胶带全缠或者花缠,整体线束应柔软,便于安装。分支根据具体的分支走向和固定方式可采用胶带全缠或花缠,也可使用PVC管保护;某部位如果由于晃动与车体产生摩擦,也可采取PVC管保护。某地板线束分支绒布胶带花缠如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:某地板线束分支绒布胶带花缠

6)蓄电池正负极线束包扎

电池线束一般较短,连接于蓄电池,外围一般使用波纹管包扎,外用PVC胶带全缠,蓄电池正负极的蓄电池夹一般需用防尘橡胶帽来保护。某线束正极蓄电池夹上的橡胶帽如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:某线束正极蓄电池包扎

7)安全气囊线束包扎

安全气囊线束为汽车线束中的关键件,其生产和加工尤为重要,线束外保护物一般需用黄色波纹管和黄色PVC管,并且采用黄色胶带包裹,起到很好的警示作用。

8)重工车线束包扎

一些在恶劣环境下工作的重工车线束,由于其不规则外形受到空间和固定的影响,此类线束外围一般用到编织网,线束内部接点的保护需用双层热缩管热缩。

9)分支纸胶带包扎

为了装车方便,线束中部分分支需提前用美纹纸胶带捆扎起来;一些重要的部件防止运输过程中碰撞损坏,需用泡沫塑料垫包裹,外围用美纹纸胶带捆扎一下。美纹纸胶带良好的易撕性,装车人员可以方便迅速撕开胶带,普遍应用于临时捆扎线束分支部位。某线束分支胶带捆扎如下图所示。

电线束包扎方式的系统选型设计

图:某线束分支胶带捆扎

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