汽车线束的设计原则及布置方法

2019年12月5日 评论 774 1492字

如何提高汽车线束的综合性能设计以及在生产制造过程中如何使大量线束在有限的汽车空间中更有效合理布置,降低整车的故障率,使汽车线束发挥更大的功能。本文对于汽车电路中的主体部分汽车线束,分析总结了汽车线束中接插件及电缆的选取原则,提出了汽车电路中的线束设计原则与布置方法

接插件与电缆的设计选取

(一)接插件的选取

插接件是线束的核心部件,插接件的性能直接决定着线束整体的性能,而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。

插接件选取要保证与电器件的良好接触,使接触电阻降为最低,提高可靠性,优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。

根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。

发动机舱内对接的护套一定要选择防水性护套;

在同一条线束中若用同一种护套,其颜色一定要有区别;

对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU 等用的端子插接件,应优先选用镀金件以保证安全可靠性;不同规格的插接件可承载的电流一般如下:1 系列,10A 左右;2.2 或3 系列,20A 左右;4.8 系列,30A 左右;6.3 系列,45A 左右;7.8 或9.5 系列,60A左右。

(二)电缆的选取设计

1.导线类型的选择

线束设计选用导线类型重点考虑线束所处的环境和功能。例如:

发动机周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也很多。因此,一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线;

行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性,所以要选用冷弹性导线保证其正常工作;

弱信号传感器要用屏蔽导线,例如爆震传感器和曲轴位置传感器、ABS 轮速传感器等。

汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线,绝缘皮为PVC 绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。

2.计算选取导线截面积

根据不同的工作环境和温度大小适当改变导线的截面积;根据导线的走向、插接件的数量(即电压降的大小)适当改变导线的截面积。

关于导线截面积的计算,也有一些专家总结出一些经验

公式:I=P/UsA=IρL/Ud

式中:I—电流;P—功率;Us—系统电压;A—导线截面积;Ud—允许最大电压降损失;ρ—铜电阻率;L—导线长度。

根据以上公式计算电流与导线的关系经验值如表1 所示。

汽车线束的设计原则及布置方法

 

线束布置

(一)线束布置基本要求

线束的布置主要应着重考虑线束的走向,安装与维修的易操作性以及线束的保护与固定的注意事项。

1.线束走向原则

线束应沿着车身的边,槽,梁等部位走线,以避免线束承受压力;

为了降低线束的长度,尽量选择H型布线;

确保与运动件之间留有安全距离、车身外部插接件应注意防尘防水;

对于线径d小于等于35mm的线束,线束内圆角半径r应大于d。当线径d大于35mm时,线束内圆角半径r应大于1.2d;不允许出现大于300mm的隔空布线;

插接件尽量避免垂直布置,以防尘防水。

2.线束的安装与维修注意事项

所有线束的插接件应布置在手可以触及的位置,或简单拆卸一些车身件后,可以触及插接件;

对于只能用一只手插拔的插接件,另一端插接件应固定在车身上;

插接件末端的线束应预留一定的长度,以便于插接件的插拔,对于开关端的线束,建议预留80-100mm。

仪表,音响,空调面板等维修率比较高的电器件,其后端线束预留到可以容易插拔的长度;

线束要充分考虑可更换性,因而要根据车型的实际情况和结构,进行合理分段。

(二)线束三维布局走向设计

此流程主要是模拟仿真不同区域的线束走向、直径,考虑线束过孔的密封和保护,模拟线束的固定孔位和固定方式等。三维布线用的主要软件有PRO-E、UG 和CATIA 等。

参考:蔡晶晶 汽车线束的精益设计及布置

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