【汽車線束】設計及線束用原材料（上）

汽車線束是汽車電路的網(wǎng)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(jīng)濟性和排放性要求的高，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，如何提高汽車線束的綜合性能設計便成為關注的焦點，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(lián)合進行前期開發(fā)成為必然的趨勢。筆者根據(jù)幾年來從事線束設計和制造的經(jīng)驗，談談線束的一般設計流程和設計原則。

整車電路設計

Whole Vehicle Circuit Design

1.電源分配設計 

汽車的供電系統(tǒng)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(fā)點基本都是以安全為主。整車電氣系統(tǒng)基本上由3個部分組成。

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(fā)動不起來也能短暫正常工作，以方便到站點維修等。如：發(fā)動機ECU及發(fā)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(tǒng)(一般稱為IG檔或巧電)。這部分電器件基本上是在發(fā)動機工作運轉的情況下才使用，取自發(fā)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(fā)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，且在汽車啟動時不必工作。一般有點煙器電源、空調電源、收放機電源、刮水器電源等。

2.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(fā)動機ECU、ABS等對整車性能及安全影響大，另外，易受其他用電設備干擾的電器件必須單設熔斷器。

發(fā)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(jù)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(jù)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?？烊凼饺蹟嗥鞯闹饕考羌氬a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(jù)電器件的最大連續(xù)工作電流計算并確定熔斷器容量，可按經(jīng)驗公式：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(shù)的電阻，根據(jù)電流或溫度的高低斷開或接通。這種保護元件的最大優(yōu)勢是當故障排除后能自動接通，不需人工調節(jié)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(guī)格的導線粗。

3.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(jù)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(wěn)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。

4.搭鐵分配設計原則 

發(fā)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(tǒng)，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(tǒng)可以通過另一搭鐵點搭鐵，確保系統(tǒng)安全工作。

無線電系統(tǒng)為避免干擾，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(jù)具體布置情況相互組合共同搭鐵點。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(fā)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(fā)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。