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汽車線束設(shè)計(jì)及工藝探討(一)
汽車線束設(shè)計(jì)及工藝探討(一) 車上的電源和各種電氣零件通過線束來實(shí)現(xiàn)電路物理連接,線束分布遍布全車。如果把發(fā)動機(jī)比作汽車心臟的話,那么線束就是汽車的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)它負(fù)責(zé)整車各個電器零件之間的信息傳遞工作。隨著人們對舒適性、經(jīng)濟(jì)性、安全性要求的不斷提高,汽車上的電子產(chǎn)品種類也在不斷增加,汽車線束越來越復(fù)雜,線束的故障率也相應(yīng)增加。這就要求提高線束的可靠性和耐久性等性能,在這里浩智電子就汽車線束設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)及檢驗(yàn)方面的知識同各位同仁探討一下。
1、電氣原理圖的設(shè)計(jì)、計(jì)算
汽車線束是全車汽車電氣原理的物理表現(xiàn)形式,因此應(yīng)先有電氣原理圖再有線束圖進(jìn)而根據(jù)線束圖生產(chǎn)線束,在設(shè)計(jì)電氣原理圖前應(yīng)具備以下條件:
1.1掌握技術(shù)要求和全車電氣配置情況;
1.2根據(jù)電氣負(fù)載功率消耗確定熔斷器容量大小、計(jì)算導(dǎo)線線徑并根據(jù)負(fù)載工作原理和功能要求進(jìn)行載荷分配,確定電路的保護(hù)方式及確定總保險的容量。
下面重點(diǎn)介紹一下1.2的相關(guān)內(nèi)容:
1.2.1如何確定熔斷器容量大小
熔斷器按保護(hù)形式分,可分為:過電流保護(hù)與過熱保護(hù)。用于過電流保護(hù)的熔斷器就是平常所說的保險絲。采用熔斷器保護(hù)電路時,用電設(shè)備的最大持續(xù)電流應(yīng)小于熔斷器額定電流的80%。根據(jù)每一路的最大工作電流來選定熔斷器的額定電流,其關(guān)系式為:熔斷器的額定電流=每一路的最大工作電流÷0.8。例如:眾泰2008右前照燈遠(yuǎn)光燈功率60w,穩(wěn)態(tài)最大工作電流5A,按此關(guān)系式得出熔斷器的額定容量為6.25A,考慮到安全系數(shù)熔斷器容量確定為10A。對于一些感性原件比如點(diǎn)火線圈、怠速步進(jìn)電機(jī)其瞬時自感電動勢產(chǎn)生的峰值電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常工作時的最大電流,熔斷器可以在短時間內(nèi)通過很大的峰值電流,因此對于帶有感性原件的電路一般不考慮自感電動勢產(chǎn)生的電流。
1.2.2導(dǎo)線線徑的確定
在確定導(dǎo)線截面積時要考慮電壓降和導(dǎo)線的發(fā)熱
(1)用電設(shè)備的電流強(qiáng)度為:
I=P/UN(P—負(fù)載功率; UN—額定電壓)
(2)導(dǎo)線截面積計(jì)算公式為:
A=IρL/UVL(I--電流,安培;P---功率,瓦;A—導(dǎo)線截面積,平方毫米;ρ—銅導(dǎo)線電阻率,一般取值0.0185Ω.mm2/m;L--導(dǎo)線長度,米;UVL--導(dǎo)線允許的電壓降,伏特)
(3)為避免導(dǎo)線過渡發(fā)熱,應(yīng)該檢查電流密度其公式為:
S=I/A
各種電路允許的電壓降UVL及導(dǎo)線的電流密度如表1、表2所示
表1(額定電壓12V)
電路 | 導(dǎo)線電壓降UVL(V) | 整個電路 電壓降(V) | 備注 |
發(fā)電機(jī)B+至蓄電池 | 0.4 | -- | 在額定電壓和額定功率時的電流 |
起動機(jī)主電纜 | 0.5 | -- | 在+ |
照明電路 | 0.1 | 0.1 | 功率小于15W |
照明電路 | 0.3 | 0.3 | 功率大于15W |
吸引線圈和保持線圈 | 1.5 | 1.9 | |
其他電路 | 0.5 | 1.5 |
表2(額定電壓12V)
導(dǎo)線截面積(mm²) | 允許電流密度(A) | ||
0.35 | 8 | 6.5 | 10 |
0.5 | 11 | 7.8 | 10 |
7.5 | 15 | 10.6 | 10 |
1.0 | 19 | 13.5 | 10 |
1.5 | 24 | 17 | 10 |
2.5 | 32 | 22.7 | 10 |
4.0 | 42 | 29.8 | 10 |
6 | 54 | 38.3 | 6 |
10 | 73 | 51.8 | 6 |
16 | 98 | 69.6 | 6 |
25 | 129 | 91.6 | 4 |
35 | 158 | 112 | 4 |
50 | 198 | 140 | 4 |
70 | 245 | 174 | 3 |
1.2.3進(jìn)行完上述工作以后,根據(jù)電路的性質(zhì)進(jìn)行載荷分配同一個負(fù)載的不同電路最好共用一路保險,比如:喇叭、喇叭開關(guān)、喇叭繼電器電源線要用同一路保險;電路性質(zhì)相似的也可以共用同一路保險,比如:雨刮電機(jī)和噴水電機(jī)可以共用同一路保險;發(fā)動機(jī)電子控制器單元、ABS電子控制器單元的電源不可與其他電路共用同一路保險。
1.2.4在設(shè)計(jì)電路保護(hù)方式時應(yīng)根據(jù)負(fù)載功率大小和負(fù)載工作特性確定電路采用的保護(hù)方式,可以用來保護(hù)電路的裝置有:熔斷器、斷電器、易熔線等。對于在平常工作時容易過載的電路不用熔斷器,比如窗縫處易結(jié)冰,玻璃升降受阻造成電路過載出現(xiàn)大電流,這種電路宜采用斷電器保護(hù)。
有些國家在設(shè)計(jì)電路保護(hù)時采用易熔線,用來保護(hù)主電源線路一般設(shè)置在電瓶處。但是由于現(xiàn)在全車的用電設(shè)備越來越多,一條易熔線只能保護(hù)一條電路因?yàn)榭臻g的問題也不宜設(shè)置過多的易熔線,所以就要用到大容量的熔斷器。這種大容量熔斷器可以有60A、100A、150A等規(guī)格將這些熔斷器設(shè)置在一個熔斷器盒內(nèi),既節(jié)省空間、簡化電路又可以同時保護(hù)多條電路。
