线束的概念与基础知识.docx
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线束的概念与基础知识
一、线束的概念与基础知识
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，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。
二、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。
线色
常用缩写
中文
线色
常用缩写
中文
Black
BLK/B
黑色
LightGreen
LTGRN
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
DarkBlue
DKBLU
深蓝
Red
RED/R
红色
DarkGreen
DKGRN
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
LightBlue
LTBLU
浅蓝
Yellow
YEL/Y
黄色
表1-2-1导线的颜色
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1.0mm2的双色导线，主色为绿色，辅助色为黄色。
汽车线束基础知识
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汽车线束是汽车电路中连接各电器设备的接线部件,由绝缘护套、接线端子、导线及绝缘包扎材料等组成。
一、汽车线束的组成
1.汽车线束
为了便于安装、维修,确保电气设备能在最恶劣的条件下工作,将全车各电气设备所用的不同规格、不同颜色的电线通过合理的安排,将其合为一体,并用绝缘材料把电线捆扎成束,这样既完整,又可靠。
2.电线截面积与色标的正常选择
1）电线截面积的正确选择
车上的电气设备根据负载电流的大小选择所用电线的截面积。
长时间工作的电气设备可选用电线实际载流量的60%；短时间工作的电气设备可用电线实际载流量的60%-100%。
2）电线色标的选择
为了便于识别和维修,汽车线束中的电线采用了不同的颜色。
为了在电路图中标注方便,导线的颜色均用字母表示,其代表的颜色在各线路图中均有附注。
二、汽车线束线路故障产生的主要原因
汽车线路常见的故障有：
插接件接触不良、导线之间的短路、断路、搭铁等。
产生原因有以下几个方面：
1）自然损坏
汽车线束使用超过了使用期,使电线老化,绝缘层破裂,机械强度显著下降,引起电线之间短路、断路、搭铁等,造成汽车线束烧坏。
线束端子氧化、变形,造成接触不良等,会引起电气设备不能正常工作。
2）由于电气设备的故障造成汽车线束的损坏
当电气设备发生过载、短路、搭铁等故障,都可能引起汽车线束损坏。
3）人为故障
装配或检修汽车零部件时,金属物体将汽车线束压伤,使汽车线束绝缘层破裂；汽车线束位置不当；电气设备的引线位置接错；蓄电池正负极引线接反；检修电路故障时,乱接、乱剪汽车线束电线等,都可以引起电气设备的不正常工作,甚至烧坏汽车线束。
三、汽车线束线路故障的检测与判断
1）汽车线束烧坏故障的检测与判断
汽车线束烧坏,都是突然发生的,而且燃烧速度很快,烧坏的线路中,一般无保险装置。
汽车线束烧坏的规律是：
在电源系统的电路中,哪点搭铁,汽车线束就烧到哪里,其烧坏与完好部位的交接处,可认为该处电线搭铁；若汽车线束烧坏至某电气设备的接线部位时,则表明该电气设备故障。
2）线路之间的短路、断路、接触不良故障的检测与判断
-汽车线束受到外部挤压、冲击,引起汽车线束内电线绝缘层损坏,导致电线之间的短路,使某些电气设备失控、保险丝熔断。
判断时,可拆开电气设备与控制开关两端的汽车线束插接器,用电表或试灯检测线路的短路之处。
-导线断路故障,除明显的断裂现象外,常见故障多发生在导线与导线端子之间。
有的导线断路后,外绝缘层与导线端子完好,但导线内芯线与导线端子已断路。
判断时,可对怀疑断路的导电线与导线端子做拉力试验,在拉力试验过程中,如导线绝缘层逐渐变细时,可确认该导线已断路。
-线路接触不良,故障多发生在插接器内。
当故障出现时,会引起电气设备不能正常工作。
判断时,接通该电气设备电源,碰触或拉动该电气设备的有关插接器,当碰触某个插接器时,该电气设备的工作忽正常,忽不正常,表明该插接器有故障。
四、汽车线束总成的更换
1.外观的检查
1）新的汽车线束型号应与原车型一致,导线端子与导线连接可靠,可用手拉一拉各插接器与导线有无松动、脱落现象。
2）将新的汽车线束与原汽车线束对比一下,如：
汽车线束的尺寸、导线端子接头、导线颜色等应基本一致。
对有疑问之处,可用万用表进行测试,确认该汽车线束完好后,方可更换。
2.汽车线束的安装
各电气设备的插接器、插头、插座须与汽车线束上的插座、插头相对应。
各连接导线与电气设备连接后,要留有一定的余量,导线不可拉得太紧或放的太松。
3.线路的检查与接通试验
1）线路的检查
汽车线束更换完毕后,首先检查汽车线束插接器与电气设备的连接是否正确,蓄电池正、负极是否连接正确。
2）通电试验
蓄电池的搭铁线可暂时不接,用一只12V,20W左右的灯泡做试灯,将试灯串接在蓄电池负极与车架搭铁端之间,关闭车上所有用电设备开关。
正常时试灯应不亮,否则表明电路有故障。
当电路正常后,取下灯泡,用一只容量为30A的保险丝,串接在蓄电池负极与车架搭铁端之间,不启动发动机,逐个接通车上各用电设备电源,对电气设备及线路检查,在确认电气设备及线路无故障后,取下保险丝,连接好蓄电池搭铁线。
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