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河間市歐世達汽車線束廠

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    汽車線束加工選線的重要性以及線束設計!

    • 時間:2019-05-06 08:31
    • 信息來源:歐世達汽車線束廠
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    不同規范的轎車線,有不同的資料加工,運用電氣功能,耐溫,耐磨等有必定的要求,保證轎車的穩定性才是轎車廠商的第一要示,不管是發動機仍是方向操控、剎車等線束有必要嚴厲按照規范來收買線材,否則會呈現嚴峻的安全隱患。
    歐世達線束是作為老牌的線束品牌是多年的車企協作閱歷,為您總結了以下,選線要求:
    1、轎車起動機、發電機、電池等部分要求導線能隨大電流,絕緣層也能快速散熱。
    2、發動機變速箱周圍環境溫度高,腐蝕性氣體和液體也較多,因此,發動機線束的導線必定要運用耐高溫、耐油、耐振蕩、耐沖突導線。
    3、后備箱所運用的線束要常常彎,一般要帶些護套保護,內部用線選用冷彈性導線保證其正常工作。
    4、弱信號傳感器要用屏蔽導線,例如爆震傳感器和曲軸方位傳感器、ABS輪速傳感器等。
    5、ABS線束總成運用的耐150-200℃高溫、外保護絕緣層硬、耐磨、但線芯要大于133根的絞合導線。
    汽車線束設計原則:   
    汽車線束是連接汽車各個電器與電子設備的重要部件,在電源、開關、電器和電子設備之間傳遞電信號,素有汽車神經之稱,是對汽車進行電信號控制的載體。汽車線束是汽車電路的網絡主體,沒有線束也就不存在汽車電路。隨著汽車技術的不斷發展和汽車性能的進一步提高,汽車上的用電設備也在不斷增加,導線線束越來越復雜,繼電器、連接器、接點及導線帶來的故障已占整車故 障的70% 左右。
     
       汽車線束的設計很大程度上依賴于整車電器和電子設備,根據電器和電子設備終端的連接器結構型式、安裝位置和使用環境選擇線束的電線、護套、連接器和附件等,根據整車電路原理圖或總布線圖確定線束的走向布置、分組,根據汽車車身和儀表板確定線束的安裝和固定方及對線束的防護材料,從設計上保證線束滿足汽車的環境性能、電氣性能和機械性能要求,實現可靠連接和正確傳遞電信號,確保汽車電器、電子設備和 開關的正常工作。
     
    汽車線束可靠性設計的原則
    1、在線束結構設計中應盡量避免重復布線,使整車線束在滿足功能條件下,電線根數最少,每根電線的長度最短。
    2、為了保證線束質量,盡可能減少焊接點及接頭,這將有利于減少線束生產加工工時,降低成本,并提高可靠性。
    3、應根據線束在整車中所處的不同的工作環境,選擇不同性質的電線及不同的防護措施。還要根據負荷的大小,合理地選擇電線的截面。
    4、線束的設計應充分考慮整車裝配工藝的合理性,同時還要考慮線束批量生產加工工藝的合理性,盡可能使線束生產自動化。
    5、根據電線的功能,按國標規定選擇電線顏色,這將為整車裝配及維修提供方便條件。
    線束設計的主要依據是整車電路原理圖。因此,在線束設計之前,必須將電路原理圖設計好。電器組件的安裝位置,決定著線束的路徑走向。連接電器組件的導線采取單線制。將局部的電器組件的連接導線結合成一組,便形成線束。線束設計過程中除要按上述流程進行外,還有很多因素必須考慮:
    1、線束的安全性、可靠性要好,具有可修復性,不可造成熱聚積。
    2、電氣性能要好,走向盡可能短,只要滿足機械強度可使用更細的導線,以降低線束質量。
    3、盡量遠離熱源,要防水、防腐蝕,避免摩擦,易發生碰撞的線段采用軟保護。可生產性要好,比如:加防水膠、套膠管要容易。
    4、盡量采用模塊化設計,比如:一個子系統盡量要設計到一根線束上。
    汽車導線的設計
    1、導線類型選擇
    根據環境選取導線的類型,汽車線束中的導線通常使用多股絞合銅電線,絕緣皮為PVC 絕緣塑料,汽車上一般都選用這種薄壁絕緣層多股絞合銅導線作為低電壓信號的傳輸。線束用導線要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐 蝕、抗氧化、阻燃等特性。汽車線束常用的導線種類有日標( AVSS )、國標(QVR )、德標(FLRY)、美標等幾大系列。AVSS 導線的特點是薄皮絕緣,柔韌性較好;QVR 的 特點是絕緣皮厚,比較柔軟,延展性好;德標導線絕緣皮更薄,柔韌性好;美標導線絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體,還有經過輻照工藝加工的。
    線束設計時選用的導線必須考慮其所處環境及功能,例如:發動機周圍環境溫度高,腐蝕性氣體和液體也很多,此時,一定要使用高于 150℃耐高溫導線,行李箱蓋上的導線要在低溫下保持其彈性,要選用冷彈性導線保證其低溫下正常工作。轉向柱上使用的導 線一定要耐液壓油,耐高溫,其溫度穩定性要好。可在-55℃~150℃環境溫度下正常工作。甚至有的還要在導線線心內充滿硅材料,防止毛細現象。增壓發動機上的傳感器一定要使用耐200℃高溫導線。ABS 總成線要使用耐150~200℃溫,外保護絕緣層硬,耐磨。制動蹄片線由于處在車輪附近,經常遭到泥水,沙石的飛濺,必須使用外部有較厚,耐磨的橡膠材料的導線。還有一些特殊的導線。如:動力線即起動機線,交流發動機輸 出線,蓄電池線,由于其功能的特殊要求,必須承受大電流,所以要求其絕緣層的散熱性好。
    汽車上的電控產品增加,微弱信號增多,為保證數據傳遞的可靠性,一般是采用屏蔽線加以保護。傳統的屏蔽方法是在導線外加一層編織線,但也只能防止100MHZ以下頻率的干擾源。現在已有新的防干擾屏蔽線誕生,新型屏蔽導線在銅膠合外層多加了一 層高分子濾波線層,再外層才是編織層。其原理是靠分子相互運動將高頻干擾波作為能 量吸收,再變成熱量散發出去。一般的干擾由外層的屏蔽線起作用,高頻段的干擾由濾波線層起作用。要防止電磁干擾對微弱信號的影響,在設計過程中有2種因素必須加以考慮:一是對屏蔽線路要做到整體屏蔽,即屏蔽要連續。二是要對整個回路加以屏蔽,即信號的正、負端都要屏蔽,而且正、負信號線還要作在一個屏蔽層中,所以一般都采用兩心或更多心線的屏蔽線。目前國外汽車導線的發展趨勢是減少主機廠的供貨廠商,減少采購部門,一些配套廠變成了主機廠的研究開發單位,這會縮短開發周期,更主要的是對汽車線束的質量具有可控性,從而保證了汽車線束的整體質量提高。
     
    2、導線橫截面積的選擇
    線束的設計是一項較為重要工作的;汽車電器的工作可靠性,在很大程度上是靠線 束質量來保證。用不同顏色的導線,合理的導線橫截面積,尋找電器之間聯接的最短的距離,使用最短的導線。并在導線的兩頭裝上連接器。將導線包扎成束,根據導線走向的位置,用不同的材料作保護層。同時,充分考慮電器設備可靠接地。此外,線束應具 備裝拆方便,維修方便的特點。線束的設計要做到節省材料、降低成本,又保證導線工 作起來安全可靠,選擇合理的導線橫截面積尤為關鍵。
     
    選擇的原則:
    1、根據電器件功率的大小計算流通導線的電流,長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量 60﹪-100﹪之間的導線。
    2、根據不同的工作環境和溫度大小適當改變導線的截面積。
    3、根據導線的走向、連接器的數量(即電壓降的大小)適當改變導線的截面積。
     
    導線的橫截面積主要依據以下幾個方面:
    1導線的許用電流
    由于汽車電路的電壓U 是較穩定的(常見的 12V 或 24V兩種),在計算許用電流時,設備的功率 P 是已知。根據P=IU,通過用電設備的額定電流I ,但作為主干線或 分支線,應該保證導線的電流容許值略大于計算得到電流I 。
    在整個汽車電器中,電源電路最重要,因此,在選擇電源導線橫截面積時,當發電機額定輸出總電流大于整車所有用電設備所需的電流總值時,可把發電機額定輸出電流值作為導線的容許值考慮。但當整車用電設備運行所需電流總值,大于發電機輸出的額定電流時,應以最大運行電流總值作為允許電流來確定電源電路導線的橫截面積。
     
    2容許壓降
    應按照加載后產生的電流進行選擇。這就要求在小的電壓降和輕的線束質量之間作出最佳選擇。國外一些廠家經過大量試驗總結出了各種電路的電壓損失,在線束設計時作為確定導線截面積的參考,甚至是計算的依據。通常傳送到零部件的電能應該不小于系統提供能量的90﹪(即電壓降損失小于10﹪)。
     
       假設汽車前照燈近光燈絲的功率為 55W ,系統電壓為 12V ,計算出電流值為4.6A。 前照燈的供電端到燈絲的距離為5 m ,根據表2-2給出的線路允許最大電壓損失為0.3V ,計算出導線截面積為1.4 mm2 。如按表< 給出的端子及線路允許最大電壓損失為0.6V , 計算出導線截面積為 0.7  mm2 。為了避免溫升對線路的影響,計算導線截面積后,還要 根據該器件所處工作環境溫度下連續工作時的電流密度并經校核后,才能最后確定導線的截面積。因為隨溫度的升高,導線的載荷能力在下降,下表是不同規格的銅導線承受 電流的相關數據。
     
    按表的規定對計算出的2 種截面積進行校核:其公式為 I =P /A  ,截面積為1.44mm2 的導 線的電流密度為: 3.3A/ mm2 ;截面積為  0.7mm2 的導線的電流密度為:6.6A /mm2 。可見,這種截面積的導線,其電流密度都在允許的范圍內。綜合多方因素,并折中考慮將這段導線截 面積圓整為  1.0mm 2。
     
    3線束的保護及固定
    良好的固定達到了一定的耐老化耐磨作用,如果固定不好汽車時由于振動再加上線束自身的重量,容易使線束老化使電線接頭與用電設備連接處脫落造成線路斷路或短路 也容易與車體其它的活動部件相互干涉提高整車的故障率。線束固定設計是線束布置走向設計中很重要的一項,其主要形式主要有扎帶、卡扣、支架這幾種。
     
    1 扎帶
    扎帶是線束固定防護材料中使用最多的,以PA66材質為主,線束中大部分的固定都是用扎帶來完成的。扎帶的作用是緊固線束,并使其牢固可靠地固定在車身鈑金孔、螺栓、鋼板等部位,防止線束震動、移位或與其它部件干涉而損壞線束。
    卡圓孔型扎帶多用在鈑金比較平整且布線空間較大線束走線平緩的地方, 如駕駛室內, 圓孔直徑一般在5~8 mm
    卡腰圓孔型扎帶多用在線束較粗的主干或分支,這種扎帶安裝后不能隨意轉動, 具有較強的固定穩定性,多用在前艙, 孔徑一般為12×6 mm、12×7 mm)
    卡螺栓型扎帶多用在鈑金較厚或不平線束走向不規則的地方, 如防火墻處, 孔徑一般為5mm、6 mm
    卡鋼板型扎帶主要用在鋼板鈑金的邊緣用于卡住鈑金, 使線束平滑過渡, 同時避免鈑金邊緣劃破線束, 多用在位于駕駛室內的線束和后保險杠處, 鈑金厚度一般為0.8~2.0mm。

    2 卡扣
    卡扣的功能和扎帶一樣, 都是為了固定保護線束。材質有PP、PA6、PA66、POM等多種。常用的卡扣類型有T型卡扣、L型卡扣、管夾類卡扣、插接件卡扣等。
    T型卡扣和L型卡扣 主要用在因安裝外飾而使線束布線空間狹小或線束本身走線處不宜打孔的地方, 如駕駛室頂棚邊緣, 一般為圓孔或腰圓孔
    管夾類卡扣主要用在不適宜打孔或無法打孔的地方, 如發動機機體, 一般為舌型鈑金;
    插接件卡扣主要是與插接件配合,用于在車體上固定插接件,一般為圓孔、腰圓孔或鑰匙孔,此種卡扣針對性比較強,一般某一種卡扣只針對相應某一系列的插接件才能使用。

    3 支架護板
    線束支架護板通用性差, 不同車型所設計的支架護板都不相同,材質有PP、PA6、PA66、POM、ABS 等多種, 一般開發費用較高。
    線束支架一般用來固定插接件, 多用在不同線束間對接的地方;
    線束護板一般用來固定保護線束,多用在位于發動機機體的線束上
    汽車線束應具有耐高低溫性能, 耐溫度、濕度循環變化性能, 耐振動性能, 耐煙霧性能和耐工業溶劑性能。因此, 線束的外保護起著至關重要的作用, 合理的線束外保護材料和包扎方式不但可以保證線束品質, 而且可以降低成本, 提高經濟效益。

    1 波紋管
    波紋管在線束包扎中占用的份量較大。主要的特點是耐磨性較好, 在高溫區耐高溫性、阻燃性、耐熱性都很好, 耐溫一般在-40~150℃間。根據包扎要求, 一般分為閉口波紋管和開口波紋管兩種。閉口波紋管配合線束管夾可以起到良好的防水效果, 但比較難于裝配。開口波紋管是普通線束中常用的, 比較容易裝配。根據不同的包扎要求,一般波紋管外采用PVC膠帶全纏和點纏兩種方式。根據材質, 汽車線束常用波紋管分為聚丙烯(PP)、尼龍(PA6)、聚丙烯改良(PPmod) 和磷酸三苯酯(TPE)4種。常用內徑規格從4.5~40不等。PP波紋管耐溫達到100℃, 是線束中用量最多的一種PA6波紋管耐溫達到120℃, 其在阻燃性和耐磨性方面較突出, 但抗彎曲性低于PP材質PPmod為聚丙烯改良型, 耐溫等級達到130℃TPE耐溫等級較高, 達到175℃。波紋管基本顏色為黑色, 一些阻燃材質允許略呈灰黑色, 有特殊要求或警示目的可以用黃色(如安全氣囊線束波紋管)。
     
    2 PVC管
    PVC管其材質為軟聚氯乙烯, 內徑規格從3.5~40不等, 管內外壁光滑,色澤均勻,能夠起到很好的外觀效果, 常用顏色為黑色, 其功用和波紋管差不多。PVC管柔軟性和抗彎曲變形性較好, 而且PVC管一般為閉口, 所以PVC管主要用于線束拐彎的分支處, 以便使導線圓滑過渡。PVC管的耐熱溫度不高, 一般在80℃以下, 特殊的耐高溫管為105℃。
     
    3 玻璃纖維套管
    以玻璃紗為基材, 編織成管后, 用硅樹脂浸漬, 再加以烘干而成, 適用于易產生高溫高壓的電器之間的導線保護, 耐溫達到200℃以上, 耐壓達到千伏以上。常用顏色為白色,根據客戶的不同要求, 可以染成其它顏色(如紅色、黑色等), 直徑規格從2~20不等。一般線束中的易熔線用到此管。
     
    4 膠帶
    膠帶在線束中起到捆扎、耐磨、耐溫、絕緣、阻燃、降噪、作標記等作用, 是線束包扎材料中應用最多的一類, 線束常用膠帶一般分PVC膠帶、絨布膠帶、布基膠和海綿膠帶4種。PVC膠帶是一種以絕緣的聚氯乙烯薄膜為基材, 單面均勻涂布壓敏膠粘劑制成的卷狀膠粘帶,具有良好的粘接性、耐久性和電絕緣性能。膠帶解卷后膜面平整, 色澤均勻, 兩側面平整, 耐溫在80℃左右。在線束中主要起到捆扎的作用。常用絨布膠帶以聚酯無紡布為基材, 涂布高剝離強度無溶劑橡膠型壓敏膠制成,無溶劑殘留,耐腐蝕,具有降噪性能, 手可撕, 操作方便, 耐溫105℃。由于其材質柔軟并耐腐蝕, 非常適用于汽車內部降噪部位線束使用, 如儀表盤線束等。高品質的丙烯酸型絨布膠帶可以提供良好的耐溫、耐油性能及耐老化性能。高品質聚酰胺絨布構成, 高粘度、無危險物質、耐腐蝕、均衡的解卷力、外觀穩定(不冒卷)。纖維布基膠帶用于汽車線束的耐高溫纏繞, 通過重疊搭接及螺旋的纏繞可以得到光滑而耐久的具有柔韌性的汽車線束。高品質的棉纖維布與強力橡膠型壓敏膠構成, 高粘度、無危險物質、可手撕、良好的柔韌性、適合機用和手工使用。滌綸布基膠帶是為汽車發動機區域線束的耐高溫纏繞而特殊設計的。由于基材具有較高的強度及耐油和耐溫性能, 是用于發動機區域的理想產品, 具有高耐油性的高品質聚酯布基與強力的丙烯酸型壓敏膠構成。海綿膠帶以低密度PE泡棉為基材, 單面或者雙面涂布高性能壓敏膠, 復合硅離型材料復合而成。有各種厚度、密度和顏色選擇, 可以成卷或沖型模切成各種形狀, 膠帶具有優異的耐候性能、服帖性、緩沖性、密封性和優越的粘接性, 應用極其廣泛。絨布海綿膠帶是一種性能良好的線束保護材料, 其基層是一層絨布復合一層海綿, 涂以專門配方的壓敏膠制成。它起到降噪、減震、耐磨保護的作用, 廣泛應用于日系、韓系汽車的儀表線束、頂棚線束、車門線束上。其性能優于普通絨布膠帶和海綿膠帶, 但價格也比較昂貴。
     
    5 橡膠件
    橡膠件主要分布在發動機與駕駛室接口處、機艙與駕駛室接口處、4門與車廂接口處、油箱進口處, 根據材質的不同, 常用為天然橡膠、氯丁膠、硅橡膠、三元乙丙橡膠等。
    其中天然橡膠具有良好的彈性和機械強度, 有優異耐曲撓性, 有較高的撕裂強度和良好的耐寒性;缺點是耐老化性不好, 不耐油和臭氧, 并且易燃。氯丁膠具有良好的耐臭氧、耐熱老化、耐油性, 具有極強的阻燃性和自熄性;但耐低溫性不太好, 且不易加工。硅橡膠具有優異的耐熱性、耐寒性、介電性、耐臭氧性和耐大氣老化性等, 并且具有較寬的應用溫度范圍;缺點是抗張強度、抗撕裂強度較差。三元乙丙橡膠具有較好的耐候性、耐臭氧、耐熱性、耐腐蝕性、耐酸堿性、高強度和高伸縮率等;缺點是粘接性較差, 彈性不如天然橡膠。由于三元乙丙的綜合性能較好, 是目前汽車橡膠件的首選。

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