作为汽车电气系统的重要组成部分,汽车线束将各个用电设备连接成了一个整体。随着人们对汽车安全、舒适、排放等方面的要求越来越高,汽车线束所包含的功能也变得越来越复杂。该线束是由导线、插接件、包裹胶带、波纹管、卡扣、橡胶件等多种不同部件构成的。
在汽车线束电路的设计过程中,导线类型的选择是至关重要的一步。作者根据多年工作经验,从7个方面阐述了导线的选择:类型、零件要求特性、线号、线色、线径、轻量化和与熔断丝的匹配。
1.导线的类型
导线的类型取决于其用途的不同,因此,在线束布置设计时,需要根据实际情况选择不同的导线类型。由于汽车选用12V蓄电池供电,因此汽车电线也被称为低压电线。
1)按照标准分类,汽车线束可分为国标、日标、德标、美标等。其中,德标是德国工业标准的简称,主要包括DIN72550、DIN72551和DIN76772。德标导线绝缘皮薄、柔韧性好,因此在我国汽车行业中得到了广泛应用。
2)按照用途分类,汽车导线可分为普通导线、双绞线和屏蔽线,如图1所示。选择合适的导线类型能够有效提升线束的性能和可靠性。
图 1 汽车导线
汽车线束中最常用的导线是普通导线,它的耐热性根据工作环境温度选用不同等级的电线。双绞线可以通过相互抵消外界电磁信号的方式来降低干扰,在一些要求不是很严格的情况下可以使用;但在关键的地方,比如安全气囊传感器回路等,需要用到屏蔽线,以避免电磁干扰。屏蔽线是防止干扰的最有效措施,通过将金属材料包覆在设备或导线外部进行屏蔽,并通过接地线与大地连接,能够将干扰电磁波引到大地上,从而使屏蔽内的信号正常传输。屏蔽线分为铝箔屏蔽线和编织网屏蔽线,现在一般使用的是铝箔屏蔽线,因为其线束加工过程操作相对简单。
2.特性
1)根据工作温度,线束导线可选用不同耐温等级的电线。例如,乘客舱的电线可选用耐温等级为90℃的导线;发动机舱线束可选择耐温等级为180℃的导线。同时,横穿乘客舱和发动机舱的导线应选用耐温等级同时满足两个区域温度要求的导线。可以使用温度场来获取该区域的耐温要求,然后从各种导线的耐温等级中确定选用的导线类型。线束导线工作温度分布见图2。
图 2 线束导线工作温度分布
2)耐磨性:为避免配线部位的绝缘体损坏和漏电,导线本身应具备防磨损的能力,同时应尽量避免与易发生震动的零件接触,以避免线束磨损或断裂。如果无法避免与易发生震动的部件接触,可以采用包裹胶带或外加波纹管来保护导线。
3)阻燃性是指在着火后将燃烧时间(速度)和范围控制在一定范围内的规定。因此,在线束设计时需要考虑材料的阻燃性能,以确保在发生火灾情况下,线束不会引发更大的危害。
4)弯折性是指线束组件必须具有抵御反复弯曲的特性。在设计过程中需要考虑到零件的弯曲程度、允许弯曲次数和使用环境温度等因素。例如,在车门中使用的橡胶套要求能够承受 180° 的弯曲、10万次的使用寿命,并且适用于-30℃至80℃的温度范围。
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线束工厂常见质检问题解决方案
【问题2】如何避免不良压接的端子线流向客户?
【问题6】如何减少人工成本的同时提高端子压接良率?
【问题8】拿单困难,利润一降再降,怎么办?