第一篇:汽车线束基础知识在整车上的应用
汽车线束基础知识:在整车上的应用
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。在目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由电线、联插件和包裹胶带组成。汽车电线又称低压电线,它与普通家
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。在目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由电线、联插件和包裹胶带组成。
汽车电线又称低压电线,它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线,有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线,有些软线细如毛发,几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管(聚氯乙烯)内,柔软而不容易折断。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线,它们各自都有允许负载电流值,配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例,0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等;0.75规格线适用于牌照灯,前后小灯、制动灯等;1.0规格线适用于转向灯、雾灯等;1.5规格线适用于前大灯、喇叭等;主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言,关键要看负载的最大电流值,例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用,它们的线径都比较大,起码有十几平方毫米以上,这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。
在排列线束前要事先绘制线束图,线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像,它不反映电气件彼此之间怎样连接,不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离,也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。
线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后,工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机(点火、电喷、发电、起动)、仪表、照明、空调、辅助电器等部分,有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束,就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分,前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因,一些汽车的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯总成、牌照灯、行李箱灯)、篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。线束上各端头都会打上标志数字和字母,以标明导线的连接对象,操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上,这在修理或更换线束时特别有用。同时,电线的颜色分为单色线和双色线,颜色的用途也有规定,一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色,例如规定单黑色专用于搭铁线,红单色用于电源线,不可混淆。
线束用机织线或塑料粘带包裹,出于安全、加工和维修方便,机织线包裹已经淘汰,现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接,采用联插件或线耳。联插件用塑料制成,分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接,线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。
随着汽车功能的增加,电子控制技术的普遍应用,电气件越来越多,电线也会越来越多,线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN总线配置,采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易。
第二篇:汽车线束在整车上的应用
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。在目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由电线、联插件和包裹胶带组成。
汽车电线又称低压电线,它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线,有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线,有些软线细如毛发,几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管(聚氯乙烯)内,柔软而不容易折断。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线,它们各自都有允许负载电流值,配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例,0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等;0.75规格线适用于牌照灯,前后小灯、制动灯等;1.0规格线适用于转向灯、雾灯等;1.5规格线适用于前大灯、喇叭等;主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言,关键要看负载的最大电流值,例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用,它们的线径都比较大,起码有十几平方毫米以上,这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。
在排列线束前要事先绘制线束图,线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像,它不反映电气件彼此之间怎样连接,不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离,也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后,工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机(点火、电喷、发电、起动)、仪表、照明、空调、辅助电器等部分,有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束,就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分,前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因,一些汽车的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯总成、牌照灯、行李箱灯)、篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。线束上各端头都会打上标志数字和字母,以标明导线的连接对象,操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上,这在修理或更换线束时特别有用。同时,电线的颜色分为单色线和双色线,颜色的用途也有规定,一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色,例如规定单黑色专用于搭铁线,红单色用于电源线,不可混淆。
线束用机织线或塑料粘带包裹,出于安全、加工和维修方便,机织线包裹已经淘汰,现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接,采用联插件或线耳。联插件用塑料制成,分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接,线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。
随着汽车功能的增加,电子控制技术的普遍应用,电气件越来越多,电线也会越来越多,线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN总线配置,采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易。
第三篇:汽车线束设计基础知识
汽车线束设计基础知识
汽车线束设计基础知识
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。在目前,不管是高级 豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由电线、联插件和包 裹胶带组成。
汽车电线又称低压电线,它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线,有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线,有些软线细如毛发,几条乃至几十条软铜线包 裹在塑料绝缘管(聚氯乙烯)内,柔软而不容易折断。
汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0 等平方毫米的电线,它们各自都有允许负载电流值,配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例,0.5 规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等;0.75 规格线适用于 牌照灯,前后小灯、制动灯等;1.0 规格线适用于转向灯、雾灯等;1.5 规格线适用于前大 灯、喇叭等;主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5 至4平方毫米电线。这只是指 一般汽车而言,关键要看负载的最大电流值,例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的 汽车电线单独使用,它们的线径都比较大,起码有十几平方毫米以上,这些“巨无霸”电线就 不会编入主线束内。
在排列线束前要事先绘制线束图,线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各 个电气部分之间关系的图像,它不反映电气件彼此之间怎样连接,不受各个电气元件的尺寸 形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的 距离,也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。
线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后,工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机(点火、电喷、发电、起动)、仪表、照明、空调、辅助电器等 部分,有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束,就好象树杆与树支 一样。整 车主线束往往以仪表板为核心部分,前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因,一些汽车 的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯 总成、牌照灯、行李箱灯)、篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。线束上各端头都会打 上标志数字和字母,以标明导线的连接对象,操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电 气装置上,这在修理或更换线束时特别有用。
同时,电线的颜色分为单色线和双色线,颜色的用途也有规定,一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色,例如规定单黑色专用于搭铁线,红单色用于电源线,不可混淆。
线束用机织线或塑料粘带包裹,出于安全、加工和维修方便,机织线包裹已经淘汰,现在 是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接,采用联插件或线耳。联插件用塑料制成,分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接,线束与电气件之间的 连接用联插件或线耳。
随着汽车功能的增加,电子控制技术的普遍应用,电气件越来越多,电线也会越来越多,线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN 总线配置,采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易 随着人们对汽车的安全性、舒适性和经济性的要求越来越高,汽车上的电器配置、功能也 越来越多,所以连接各个电器件的线束也越来越复杂,成为当代汽车故障的多发环节,也因此在汽车设计和生产制造中受到越来越多的关注。下面简要阐述一下汽车线束设计流 程。原理图设计与计算
1.1 根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图。1.2 根据各用电器功率确定保险容量及线径大小,同时对每个电气子系统进行载荷分 配,确定总保险的容量。
1.3 计算导线线径:依据公式(见图)式中:I———电流,A;P———电器件功率,W;U———电压,V;
A———线径,mm2;ρ———铜电阻率(约为0.0185Ωmm2/m);L=导线长度,m;Ud———允许最大的电压降损失。同时也要考虑下列情况: a.导线过长可适当将线径放大;
b.导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况,考虑端子电压降较大,可适当将线 径放大。
1.4 不同形式的导线具有不同的允许电流和线路电压降。2 绘制三维布线图
2.1 根据各个电器件的位置不同,确定三维布线的形式,目前国际上通用的布线形式 一般为E 型和H 型;
2.2 模拟仿真不同区域的线束直径; 2.3 考虑线束过孔的密封与保护。2.4 线束的固定孔位与固定形式确定。
2.5 理论上讲,一根线束连接所有的电器件是最合理的,但实际装车时是根本做不到 的,所以线束要合理分块,在方便装配的情况下,尽量采用系统化设计。
2.6 搭铁点设计在线束设计中是很重要的,否则会造成信号干扰,影响某些电器的功 能实现;根据车型不同设计成多个接地点,搭铁的设计应满足以下几点: a.弱信号传感器的应单独且就近搭铁,保证信号正常传输; b.各ECU 应单独搭铁,防止被干扰;
c.蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重考虑。3 设计二维线束图
3.1 配电盒(保险和继电器)是整车电气的核心,起到:分配负荷、集中供电、节省 空间、简化线束、降低成本和方便检修的作用。一般根据需要可设计成2 到3 个。一些 新 开发车型的配电盒已兼有电子控制的功能;并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来 越有市场,TJ 走在了前沿。
3.2 导线颜色的选用依据ZBT35002《汽车用低压电线的颜色》执行。3.3 插接件的选用
a.依据导线线径和通过电流大小选用插接件; b.发动机舱选用密封插接件;
c.优先选用双弹簧式压紧结构的插接件,减小接触电阻。3.4 线束包扎方式
a.驾驶室内一般用胶带间隔缠绕; b.仪表板内一般采用胶带紧密缠绕;
c.地板上或离发动机较远的部位、一般采用阻燃波纹管包扎; e.车门内部、行李箱门内部一般采用粘带或工业塑料布的包扎形式; f.离发动机较近的区域有些采用穿隔热的玻璃丝套管或线束缠扎玻璃丝带。
除了以上之外,还应注意:防盗ECU 与读写线圈之间的距离,防止信号传输衰减; 各个传输信号的电器件如“氧传感器”、“爆震传感器”、“读写线圈”等应选用LE-SE 信号线 或屏蔽线等线种 布线图虽然反映了电气设备在汽车上的实际安装位置,但是图上导线纵横交错,增加了读图 的难度,为了使电路图更接近于实际,常需要绘制线束安装图,线束安装图把敷线图中同路 的导线相对集中,形成线束。
在汽车上,为了安装方便和保护导线,将同路的许多导线用棉纱编制物或聚氯乙烯塑料带包 扎线束,称为线束。
线束图是根据电气设备在汽车上的实际安装部位绘制的全车电路图。在图上,部件与部件间 的导线以线束形式出现,线束图与敷线图相似,但图面双敷线图简单明了,接近实际,对使 用、维修人员适用性较强。
线束安装图不详细描述线束内部的导线走向,只将露在线束外面的线头与接插器详细编 号,并用字母标定。配线记号的表示方法突出,便于配线,各接线端都用序号和颜色准确无误地 标注出来。线束图与电路图、敷线图结合起来使用,具有很大的参考价值。所以,现代汽车 维修手册中一般都给出电路图和线束安装图。
2、线束安装图的绘制
由于线束安装图主要是以线束的形成出现的,图面的线条较少,各部件之间连接的表达就成 为其主要的内容,为表达清楚导线的颜色,接头的端子代号,常需辅以线束分组和端子编号 表及线束端子接线表。(1)线束的内容 ①线束的组成
汽车线束图由多个线束组成,有主线束,分线束。在图上应表现出各线束的组成,每个线束 上有几个分支,每个分支上有多少根线,导线的颜色及条纹是什么。②接线代号和接线标志
汽车上的电器数量多而复杂,为使连线正确,各个连接点都应标注接线代号和接线标志,以 便于连接。③线束的长度
线束的长度包括线束的总长、每个分支的长度和两个线端间隔的长度。④插接器
由于线束有多条,线束与线束、分支与线束、或分支与电器之间都是通过插接器进行连接的,应表示出每个插接器上有几条导线,每条导线位于插接器接线孔的什么位置,插接器的形状 是什么样的,相邻的几个插接器是否容易混淆。(2)导线颜色 ①名词术语
单色导线:绝缘表面为一种颜色的导线。双色导线:绝缘表面为两种颜色的导线。主色:双色导线中面积比例大的颜色。辅助色:双色导线中面积比例小的颜色。②导线的颜色和代号
导线的颜色和代号应符号表1-2-1 的规定。表1-2-1 导线的颜色
线色 常用缩写 中文 线色 常用缩写 中文 Black BLK/B 黑色 Light Green LT GRN 浅绿 Blue BLU/BL 蓝色 Orange ORG/ O 橙色 Brown BRN/BR 棕色 Pink PNK/P 粉红 Clear CLR/CL 透明 Purple PPL/PP 紫色 Dark Blue DK BLU 深蓝 Red RED/R 红色 Dark Green DK GRN 深绿 Tan TAN/T 褐色 Green GRN/G 绿色 Violet VIO/ V 粉紫 Gray GRY/ GR 灰色 White WHT//W 白色 Light Blue LT BLU 浅蓝 Yellow YEL/Y 黄色 ③导线颜色的组成
单色导线的颜色由表1-2-1 规定的一种颜色组成。双色导线的颜色由表1-2-1 规定的两种颜色配合组成。导线颜色的选用应优先选用单色,再选用双色。④搭铁线
各种汽车电器的搭铁线应选用黑色导线,黑色导线除作搭铁外,没有其他用途。⑤导线颜色的标注
导线颜色的标注采用颜色代号表示,如单色导线,颜色为红色,标注为 “R”;
双色导线,第一色为主色,第二色为辅助色,主色为红色,辅助色为白色,标注为“RW”。(3)导线截面积
导线的截面积根据工作电流的大小来选取,对于一些电流特别小的电器,如指示灯电路,为 了保证应有的力学强度,导线的截面积不得小于0.5mm2。
导线的截面积标注在颜色代码前面,单位为毫米时不标注,如:1.25R 表示导线截面积为 1.25mm2 的红色导线;1.0G/Y 表示导线截面积为1.0 mm2 的双色导线,主色为绿色,辅 助色为黄色
第四篇:线束基础知识
汽车线束设计基础知识
汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。在目前,不管是高级豪华汽车还是经济型普通汽车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由电线、联插件和包裹胶带组成。
汽车电线又称低压电线,它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线,有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线,有些软线细如毛发,几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管(聚氯乙烯)内,柔软而不容易折断。
汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线,它们各自都有允许负载电流值,配用于不同功率用电设备的导线。
以整车线束为例,0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等;0.75规格线适用于牌照灯,前后小灯、制动灯等;1.0规格线适用于转向灯、雾灯等;1.5规格线适用于前大灯、喇叭等;主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言,关键要看负载的最大电流值,例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用,它们的线径都比较大,起码有十几平方毫米以上,这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。
在排列线束前要事先绘制线束图,线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像,它不反映电气件彼此之间怎样连接,不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离,也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。
线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后,工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机(点火、电喷、发电、起动)、仪表、照明、空调、辅助电器等部分,有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束,就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分,前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因,一些汽车的线束分成车头线束(包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池)、车尾线束(尾灯总成、牌照灯、行李箱灯)、篷顶线束(车门、顶灯、音响喇叭)等。线束上各端头都会打上标志数字和字母,以标明导线的连接对象,操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上,这在修理或更换线束时特别有用。
同时,电线的颜色分为单色线和双色线,颜色的用途也有规定,一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色,例如规定单黑色专用于搭铁线,红单色用于电源线,不可混淆。
线束用机织线或塑料粘带包裹,出于安全、加工和维修方便,机织线包裹已经淘汰,现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接,采用联插件或线耳。联插件用塑料制成,分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接,线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。
随着汽车功能的增加,电子控制技术的普遍应用,电气件越来越多,电线也会越来越多,线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN总线配置,采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易
随着人们对汽车的安全性、舒适性和经济性的要求越来越高,汽车上的电器配置、功能也越来越多,所以连接各个电器件的线束也越来越复杂,成为当代汽车故障的多发环节,也因此在汽车设计和生产制造中受到越来越多的关注。下面简要阐述一下汽车线束设计流程。
1原理图设计与计算
1.1根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图。
1.2根据各用电器功率确定保险容量及线径大小,同时对每个电气子系统进行载荷分配,确定总保险的容量。
1.3计算导线线径:依据公式(见图)
式中:I———电流,A;P———电器件功率,W;U———电压,V;
A———线径,mm2;ρ———铜电阻率(约为0.0185Ωmm2/m);L=导线长度,m;Ud———允许最大的电压降损失。
同时也要考虑下列情况:
a.导线过长可适当将线径放大;
b.导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况,考虑端子电压降较大,可适当将线径放大。
1.4不同形式的导线具有不同的允许电流和线路电压降。
2绘制三维布线图
2.1根据各个电器件的位置不同,确定三维布线的形式,目前国际上通用的布线形式一般为E型和H型;
2.2模拟仿真不同区域的线束直径;
2.3考虑线束过孔的密封与保护。
2.4线束的固定孔位与固定形式确定。
2.5理论上讲,一根线束连接所有的电器件是最合理的,但实际装车时是根本做不到的,所以线束要合理分块,在方便装配的情况下,尽量采用系统化设计。
2.6搭铁点设计在线束设计中是很重要的,否则会造成信号干扰,影响某些电器的功能实现;根据车型不同设计成多个接地点,搭铁的设计应满足以下几点:
a.弱信号传感器的应单独且就近搭铁,保证信号正常传输;
b.各ECU应单独搭铁,防止被干扰;
c.蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重考虑。
3设计二维线束图
3.1配电盒(保险和继电器)是整车电气的核心,起到:分配负荷、集中供电、节省空间、简化线束、降低成本和方便检修的作用。一般根据需要可设计成2到3个。一些新开发车型的配电盒已兼有电子控制的功能;并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来越有市场,同捷走在了前沿。
3.2导线颜色的选用依据ZBT35002《汽车用低压电线的颜色》执行。
3.3插接件的选用
a.依据导线线径和通过电流大小选用插接件;
b.发动机舱选用密封插接件;
c.优先选用双弹簧式压紧结构的插接件,减小接触电阻。
3.4线束包扎方式
a.驾驶室内一般用胶带间隔缠绕;
b.仪表板内一般采用胶带紧密缠绕;
c.地板上或离发动机较远的部位、一般采用阻燃波纹管包扎;
e.车门内部、行李箱门内部一般采用粘带或工业塑料布的包扎形式;
f.离发动机较近的区域有些采用穿隔热的玻璃丝套管或线束缠扎玻璃丝带。
除了以上之外,还应注意:防盗ECU与读写线圈之间的距离,防止信号传输衰减;各个传输信号的电器件如“氧传感器”、“爆震传感器”、“读写线圈”等应选用LE-SE信号线或屏蔽线等线种
第五篇:浅谈摩托车线束的设计及在整车上的布置
浅谈摩托车线束的设计及在整车上的布置
发电机,控制器,用电器。
1。发电机点火线圈——CID点火器——高压包——火花塞
2。发电机发电线圈——调压式整流器——电瓶和全车用电器。3。闪光器——转向开关——转向灯 4。电瓶——启动继电器——启动马达
摩托车线束是摩托车上的网络神经,线束设计的是否合理,质量足否可靠,直接关系到车辆和人身的安全,必须充分认识其重要性。目前,摩托车产业发展越来越大,竞争越来越激烈,每个摩托车主机厂都在努力降低自己的生产成本,以保持自己的竞争优势和市场份额。所以,只有掌握详细的线束参数,使线束设计更系统化、标准化,减少设计的随意性,才能使线束寿命与整车一致,减少质量过剩,从而达到降低整车成本的目的。
摩托车线束是摩托车电路的网络主体,没有线束也就不存在摩托车电路。目前,不管是高档的、经济型或普通型摩托车,线束编成的形式基本上是一样的,都是由导线、插件和外部包裹保护物组成。下面笔者按摩托车线束设计的先后顺序进行介绍。
整车电路设计
1.1电路分配设计
摩托车电路一般分为点火电起动回路,如图1所示;照明回路,如图2所示;信号回路,如图3所示;具有电喷系统的摩托车还有燃油喷射控制回路。
1.2熔断器的选择
熔断器分快熔式和慢熔式,快熔式熔断器的主要部件是细锡线,其中片式或管式熔断器结构简单、可靠性和耐振性好、易检测,所以被广泛采用;慢熔式熔断器实际上是锡合金片,这种结构的熔断器一般串接到感性负载的电路中,如电机电路中采用快熔电阻型负载与电感型负载,要尽量避开使用同一个熔断器。
摩托车电路中一般采用快熔式熔断器。一般情况,根据电器件的最大连续工作电流来计算,并确定熔断器容量,按经验公式:
C=I÷80%(或70%)式中:C----熔断器额定容量,A
I----电路最大工作电流,A
1.3继电器的选取设计
继电器分为电流式和电压式2种,一般根据用电器的功率和开关的承载能力来决定是否选用继电器。在摩托车上常用的继电器设备一般有前照灯、油泵、转向灯(闪光器)等,额定电压一般为12 V,选用继电器时要参考的技术要求有:可靠性好,性能稳定,质量轻,体积小,寿命长,对周围元器件影响小,结构简单,工艺性好及成本低。
1.4搭铁分配设计原则
电喷摩托车,发动机ECU对整车性能影响大,易受其他用电设备干扰,所以搭铁点一定要单设。其他电器件可根据具体布置情况相互组合共用搭铁点,原则是就近搭铁,避免搭铁线过长,造成不必要的电压降。蓄电池负极线、发动机搭铁线等,因导线截面较大,一定要控制好线长和走向,减小电压降;为增加安全性,发动机、车身一般要单独连到蓄电池负极搭铁。
搭铁方式:一是通过孔式接头搭铁,此法一定要在接头的尾部烤上热缩管绝缘;二是通过内部短接的护套直接搭铁。
线束三维布局走向设计
根据电器件的类型和在摩托车上的位置,在数字化样机上模拟仿真不同区域的线束走向、直径,考虑线束过孔的密封和保护,模拟线束的固定孔位和固定方式等,制作出三维线束在整车上的走向,这样,可方便地绘制线束二维图纸,及后期指导布线工艺的编制,指导车间生产。图4为CATIA制作的三维布线图。
接插件的选取设计
b)端子材质(铜件):接插件用的铜主要是黄铜和青铜(黄铜的硬度比青铜的硬度稍低),其中黄铜占的比例较大;另外,可根据不同的需求选择不同的镀层。
接插件是线束的核心部件,接插件的性能直接决定线束的整体性能,并对全车的电器稳定性、安全性起着重要作用。
3.1接插件的选取设计原则
接插件选取要保证与电器件良好接触,使接触电阻降为最低,提高可靠性,优先选用双弹簧式压紧结构的接插件;根据导线的截面积和通过电流的大小,合理选择接插件;和发动机工作有关的对接插件,一是距地面相对较低,二是温度较高,一般要选择防水耐高温性插件;同一条线束中相邻位置处若用同一种护套,其颜色一定要有区别;对于一些在整车上实在无法遮挡的、外露的插件,应优先选用黑色或深色的护套;为减少线束对接用护套的种类和数量,优先选用混合型件,使装配固定方便;蓄电池接头材料为镀锡铜、镀锌铜或铅锑合金。
3.2接插件原材料(材质)性能分析
a)护套材质(塑料件):常用的材质主要有PA6、PA66、ABS、PBT、pp等,它们的具体性能差异如表1所示。设计插件时可根据不同的需求选择不同的材质,还可根据实际情况在塑料中添加阻燃或增强材料,以达到增强或阻燃的目的,如添加玻璃纤维增强等。
导线的选取设计
4.1导线类型的选择
线束设计时,选用的导线类型要重点考虑线束所处的环境和功能,如发动机周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也很多,一定要选用耐高温、耐油、耐振动和耐摩擦的导线;弱信号传感器要用屏蔽导线,如轮速传感器等;转向器周围的导线对耐弯曲性要求较高等。摩托车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线,绝缘皮为PVC绝缘材料;线束用导线要具有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化和阻燃等特性。常用的导线种类有日标(AVSS等)、国标(QVR)、德标(FLRY)、美标等儿大系列,AVSS(AVS)导线的特点是薄皮绝缘,柔韧性较好;QVR的特点是绝缘皮厚,比较柔软,延展性好;德标导线绝缘皮更薄,柔韧性好;美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体,还有经过辐照工艺加工的,需根据不同的工作环境选取适当类型的导线。
4.2计算选取导线的截面积
根据电器件功率的大小计算流通导线的电流,长时间工作的电气设备可选择实际载流量60%的导线,短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%~100%之间的导线。
根据不同的工作环境和温度、导线的走向、接插件的数量(即电压降的大小)等,可适当改变导线的截面积。导线截面积的计算,可采用下边的2个经验公式:
I=P/Us·A=I·ρ·L/Ud
I=AX10+8/2
式中:I----电流,A
P----功率,W
Us----系统电压,V
A----导线截面积,m2mm
Ud----允许最大电压降损失,V
ρ----铜电阻率,()"m
L----导线长度,m
允许流通电流与导线截面积关系经验理论值(比按上面公式计算值偏大)如表2所示。
全车线束密封件(橡胶件)的设计
线束过锐边或过孔时,如线束传过前立管处动机附近、车体上≤90°的拐角处,及车体件相对密集处,常用橡胶件过渡,以起到耐磨、防水和密封等作用,常用材质一般为天然橡胶、氯丁胶、硅橡胶和三元乙丙
等。
天然橡胶的特性:具有良好的弹性和机械强度优异的耐曲挠性,较高的撕裂强度和良好的耐寒性,缺点是耐老化性不大好,不耐油和臭氧,易燃胶的特性:耐臭氧、耐热老化、耐油等性能较好,具有难燃性和自熄性,但耐低温性不好。硅橡胶的特性耐热性、耐寒性和耐侯性较好,但不耐油。三元乙丙的特性:耐侯性、耐臭氧、耐热、耐腐蚀性及耐酸碱等均较好,而且拥有高强度和高伸缩率,缺点是粘接性较差,弹性没天然橡胶好,耐油性差。这几种材质相比而言,三元乙丙的综合性能较好,所以现在摩托车线束用橡胶件一般选用三元乙丙材料。
全车线束包扎设计
6.1线束包扎设计
线束外包扎能起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防干扰、降低噪声和美化外观的作用,一般根据工作环境和空间大小制定以下包扎设计方案。发动机线束工作环境恶劣,需全用高阻燃性、防水及机械强度高的波纹管包扎;前立管处主干分支也用阻燃性好的波纹管包扎,部分分支用PVC管包扎;其余部位可用胶带全缠或花缠。
6.2包扎用原材料的性能分析
a)波纹管:波纹管在线束包扎中一般占到60%左右,甚至更多,主要特点是耐磨性较好,高温区耐高温性、阻燃性、耐热性均很好。波纹管的耐温在-40~150℃间,其材质一般有PP和PA2种,PA材质在阻燃、耐磨方面优于PP材质,但PP材质在抗弯曲疲劳性方面强于队材质。
b)PVC管:PVC管的功用和波纹管差不多,其柔软性和抗弯曲变形性较好,PVC管一般为闭口,所以主要用于线束拐弯的分支处,以便使导线圆滑过渡;PVC管的耐热温度不高,一般在80℃以下。
c)胶带:胶带在线束中起捆扎、耐磨、绝缘、阻燃、降噪和作标记等作用,在包扎材料中一般占到30%左右,线束用胶带一般有PVC胶带、气绒布胶带和布基胶带3种。PVC胶带耐磨性、阻燃性较好,耐温在80℃左右,降噪性不好,价格较便宜;绒布胶带和布基胶带材料为PET,绒布胶带的包扎性和降噪性最好,耐温在105℃左右,布基胶带耐磨性最好,耐温最高150℃左右,绒布胶带和布基胶带共有的缺点是阻燃性不好,价格昂贵。
线束布置基本要求汇总
线束应沿着车身的边、槽、梁等部位走线,以避免线束承受压力;在线束过锐边或过孔时应注意保护;布线时尽量避开或远离热源;确保与运动件之间留有安全距离;车身外部接插件应注意防尘防水;接插件尽量避免垂直布置,以防尘、防水;线束布置应避开燃油管路;线束的布置应便于安装和维修。如接插件应布置在手可以触及的位置,或简单拆卸一些车身件后,可以触及接插件;对于只能用1只手插拔的接插件,另一端接插件应固定在车身上;熔断器线束要留有足够余量,以方便熔断器的拆卸。
结束语
摩托车线束是摩托车上的网络神经,线束设计是否合理,质量是否可靠,直接关系到车辆和人身的安全,必须引起足够的重视。目前,摩托车产业发展越来越大,竞争越来越激烈,每个摩托车主机厂都在努力降低自己的生产成本,以保持自己的竞争优势和市场份额。所以,只有掌握详细的线束参数,使线束设计更系统化、标准化,减少设计的随意性,才能使线束寿命与整车一致,减少质量过剩,从而达到降低整车成本的目的。