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在汽車電線束整車電路設計過程中,同步需要考慮導線的設計。根據多年從事電線束設計的工作經驗,我認為,對於導線的選擇應分別從以下6個方面來考慮。

1導線型別的選用

1.1雙絞線與遮蔽線

根據電路中與線束相連的元件的需求,確定導線的型別。對於一般的電源訊號和比較強的、不易受干擾的訊號,選用普通導線就能滿足訊號品質的要求;對某些弱訊號電路和易受干擾的訊號電路,應選用雙絞線或遮蔽線。弱訊號的電路一般指爆震感測器、曲軸感測器、掛檔位置感測器、選檔位置感測器和離合控制器位置感測器等;易受干擾的訊號電路一般指安全氣囊電路、ABS電路、CD機上的揚聲器和CAN線等。

雙絞線和遮蔽線從定義、成本、加工、功能和運用5個方面來考慮,其異同點如表1所示。

一般車上的CAN線,弱訊號的線都會用到雙絞線。而對於不同的訊號,我們對雙絞線的絞距數量有著不同的要求,如曲軸位置訊號和爆震訊號電路的雙絞線,1m之內必須有33個以上的絞距。雙絞線絞距的定義如圖1所示。對於遮蔽線而言,一般要求遮蔽層一端搭鐵,一端懸空。在使用時應注意,車身搭鐵本來就是不乾淨的搭鐵,如果將遮蔽線的搭鐵接在車身,會降低甚至破壞遮蔽的效果,應將搭鐵接在控制單元的參考搭鐵上,或者直接用雙絞線。

遮蔽線又分為鋁箔遮蔽線和編織網遮蔽線,結構如圖2所示。鋁箔遮蔽線中的黑色電線是搭鐵線,編織網遮蔽線中的編織網是搭鐵線;鋁箱遮蔽線線上束加工過程中比編織網遮蔽線操作簡單,但是鋁

箔遮蔽線的價格比編織網遮蔽線的價格稍高。考慮到線束加工過程中的方便性,現在一般不再使用編織網遮蔽線。

1.2線種的選擇

根據汽車產品應滿足目標市場的標準要求選擇合適的線種,目前主要線種有德標、日標、美標和國標。由於日標電線用的比較廣泛,下面主要介紹一下日標線的結構。

1)日標汽車用薄壁絕緣低壓電線的種類及其代號如表2所示。

當然,還可以通過導線額定電流經驗直接選擇導線的截面積。

汽車上各種電氣裝置所用的連線導線,可根據用電裝置的負載電流大小適當選擇導線的截面積。其原則一般為:長時間工作的電氣裝置可選擇實際載流量60%的導線;短時間工作的用電裝置可選用實際載流量的60%~100%之間的導線。同時,還應考慮電路中的電壓降和導體發熱等情況,以免影響用電裝置的電氣效能和超過導線的允許溫度。為保證一定的機械強度,一般低壓導線截面積不小於0.5mm2。銅芯導線標稱截面積的允許載流量如表10所示。

例如,森雅(引數|圖片)車型的蓄電池線採用日標柔軟、

耐磨的EB導線,導線規格為15mm2。從蓄電池到起動機的導線規格是這樣考慮的:由於起動機的額定功率P=1.1kW,起動機在正常溫度起動的電流約為100A,但是起動機在-40℃時起動非常困難,這時的起動電流大約為350A,起動機到蓄電池的距離大約為1m,從表8我們知道,導線允許的電壓降為0.5V,根據公式A=lpL/Un=350A×0.0185Ω·mm2/m×

1m/0.5V=12.95mm2。因為日標的EB導線有9、10、

15、20、30、40mm2等規格,根據就高不就低原則,所以我們選15mm2。

4.導線和熔斷絲的匹配

當選定電路的熔斷絲元件後,應確認與熔斷絲元件相連電路的導線規格,選用的原則是導線的電流-時間特性曲線必須高於串接在其內的熔斷絲電流-時間特性曲線。

5.導線顏色的選用

隨著汽車用電裝置的增加,安裝在汽車上的導線數量也越來越多,為了便於識別和檢修汽車電器裝置,通常將電線束中的低壓線採用不同的顏色組成。根據中國《汽車電線顏色選用規則》的規定,低壓電路的電線(標稱截面≤4mm2)在選配線時習慣採取兩種選用原則,即以單色線為基礎的選用和以雙色線為基礎的選用。

1)以單色線為基礎選用時,其單色線的顏色和雙色線主、輔色的搭配及其代號分別如表11和表12所示。其中黑色(B)為專用搭鐵線。

6.導線電壓降的計算驗證

導線的選擇工作在工程設計結束時並沒有完成,因為理論計算的電壓降,與線束裝車後迴路中由線束產生的實際電壓降有很大的差異。因此,線上束裝車之後,需要測量回路的實際電壓降,以驗證導線設計是否正確。

受電壓變化影響較大的負載主要是燈具。對於燈具來說,一般電壓在13~13.5V(各個廠家的燈泡會有差異)是正常的範圍。如果電壓過小,會導致燈具不夠亮;而如果電壓過大,則會嚴重影響燈具壽命。因此,線束裝車後,需要測量幾種典型工況下燈具兩端的電壓。

例如:①怠速,只打開燈,其它負載不工作時,測量並記錄燈具電壓;②怠速,開啟燈及其它重負載時,測量並記錄燈具電壓;③發動機轉速1500~2000r/min,開啟燈及其它重負載時,測量並記錄燈具電壓。

分析測量的資料,如果不能滿足燈具的電壓要求,則需要根據實際情況調整導線的設計。比如,用增加線徑的方法減小電壓降,或減小線徑、增加導線長度的方法增大電壓降。

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