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      汽車線束設計第一篇:整車電路設計

        在汽車設計中,汽車線束是整個電路的網絡主體,沒有線束也就不存在汽車電路。隨著人們對汽車的安全性、舒適性、經濟性和排放性要求的提高,汽車線束變得越來越復雜,但車身給予線束的空間卻越來越小。因此,如何提高汽車線束設計的綜合性能效果便成為關注的焦點,而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設計和制造,和汽車主機廠家聯合進行前期設計開發也日漸成為趨勢。今天華銳欣程與大家分享一下,汽車線束設計的第一篇:整車電路設計。

        一、電源分配設計

        汽車的供電系統設計是否合理,直接關系到汽車電器件的正常工作與否和全車的安全性,因此世界各國的汽車線束設計出發點基本都是以安全為主。整車電氣系統基本上由3個部分組成。

        蓄電池直接供電系統(一般稱常電或30電)。這部分的電源所接負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盡量少的加以控制,確保這些件即使汽車發動不起來也能短暫正常工作,以方便到站點維修等。如:發動機ECU及發動機傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、ABS控制器的電源、診斷接口電源等。

        點火開關控制的供電系統(一般稱為IG檔或巧電)。這部分電器件基本上是在發動機工作運轉的情況下才使用,取自發電機的電源,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。

        發動機起動時卸掉負載的電源(一般稱為ACC電源)。這部分電器件一般所帶的負載較大,且在汽車起動時不必工作。一般有點煙器電源、空調電源、收放機電源、刮水器電源等。

        二、線路保護設計

        線路保護就是要對導線加以保護,兼顧對回路電器件的保護。保護裝置主要有熔斷器、斷路順和易熔線。

        1.熔斷器的選取原則

        發動機ECU、ABS等對整車性能及安全影響大,另外,易受其他用電設備千擾的電器件必須單設熔斷器。

        發動機傳感器、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,但該類電負荷對相互間的干擾并不敏感。因此,這類電負荷可以根據情況相互組合,共同使用一個熔斷器。

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

        熔斷器分快熔式和慢熔式。快熔式熔斷器的主要部件是細錫線,其中片式熔斷器結構簡單、可靠性和耐振好、易檢測,所以被廣泛采用;慢熔式熔斷器實際上是錫合金片,這種結構的熔斷器一般串接到感性負載的電路中,如電機電路。

        電阻型的負載與電感型的負載盡量避開使用同一個熔斷器。

        一般根據電器件的最大連續工作電流計算并確定熔斷器容量,可按經驗公式:熔斷器額定容量=電路最大工作電流÷80%(或70%)。

        2.斷路器

        斷路器最大的特點是可恢復性,但其成本較高,使用較少。斷路器一般都是熱敏機械裝置,它利用兩種金屬的不同熱變形,使觸點開閉或自行接通。新型的斷路器,使用PTC固體材料作為過流保護元件,它是一種正溫度系數的電阻,根據電流或溫度的高低斷開或接通。這種保護元件的最大優勢是當故障排除后能自動接通,不需人工調節和拆換。

        3.易熔線

        易熔線的特點是當線路通過極大的過載電流時,易熔線能在一定的時間內(一般≤5s)熔斷,從而切斷電源,防止產生惡性事故。易熔線也是由導體和絕緣層構成,絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料,因為絕緣層較厚,所以看。起來比同規格的導線粗。

        易熔線一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線的常用的公稱截面有0.3mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2,甚至還有8mm2等更大截面的易熔線。易熔線的導線線段長度分為(50±5)mm、(100±10)mm、(150±15)mm3種。

        易熔線應有明顯的標志,當其熔斷后,其標志仍應存在以便于更換。易熔線的熔斷特性如下表所示。

      易熔線的熔斷特性

        三、繼電器的選取設計

        繼電器分為電流式和電壓式2種。一般根據用電器的功率和開關的承載能力來決定是否選用繼電器。常用繼電器的設備一般有刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風扇、鼓風機、轉向燈(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要求:①可靠性好;②性能穩定;③質量輕、體積小、壽命長,對周圍元器件影響小;④結構簡單、工藝性好、成本低。

        四、搭鐵分配設計原則

        發動機ECU、ABS等對整車性能及安全影響大,且易受其他用電設備干擾,所以這些件的搭鐵點一定要單設。

        對于安全氣囊系統,它的搭鐵點不僅應單設,而且為了確保其安全可靠,最好采用復式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效,系統可以通過另一搭鐵點搭鐵,確保系統安全工作。

        無線電系統為避免千擾,也要單獨搭鐵。

        弱信號傳感器的搭鐵最好獨立,搭鐵點最好是在離傳感器較近的位置,以保證信號的真實傳遞。

        其他電器件可根據具體布置情況相互組合共用搭鐵點。原則是就近搭鐵,避免搭鐵線過長,造成不必要的電壓降。

        蓄電池負極線、發動機搭鐵線等因導線截面較大,因此一定要控制好線長和走向,減小電壓降;為增加安全性,發動機、車身一般要單獨連到蓄電池負極搭鐵;

        搭鐵方式:一是通過孔式接頭搭鐵,此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣;二是通過內部短接的護套直接搭鐵。

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