汽车线束及接插件设计选型指导.docx
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汽车线束及接插件设计选型指导
汽车线束及接插件设计选型指导
— 正文 —
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。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高，汽车线束变得越来越复杂，但车身给予线束的空间却越来越小。
因此，如何提高汽车线束的综合性能设计便成为关注的焦点，而且汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造，和汽车主机厂家联合进行前期开发成为必然的趋势。
下面就谈谈线束的一般设计流程和设计原则。
整车电路设计
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电源分配设计
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线路保护设计
线路保护就是要对导线加以保护，兼顾对回路电器件的保护。
保护装置主要有熔断器、断路器和易熔线。
2．断路器
断路器最大的特点是可恢复性，但其成本较高，使用较少。
断路器一般都是热敏机械装置，它利用两种金属的不同热变形，使触点开闭或自行接通。
新型的断路器，使用PTC固体材料作为过流保护元件，它是一种正温度系数的电阻，根据电流或温度的高低断开或接通。
这种保护元件的最大优势是当故障排除后能自动接通，不需人工调节和拆换。
3．易熔线
易熔线的特点是当线路通过极大的过载电流时，易熔线能在一定的时间内（一般≤5s）熔断，从而切断电源，防止产生恶性事故。
易熔线也是由导体和绝缘层构成，绝缘层一般为氯磺化聚乙烯材料，因为绝缘层较厚，所以看。
起来比同规格的导线粗。
易熔线一般接在蓄电池直接引出的电路中。
易熔线的常用的公称截面有0.3mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2，甚至还有8mm2等更大截面的易熔线。
易熔线的导线线段长度分为（50±5）mm、（100±10）mm、（150±15）mm3种。
易熔线应有明显的标志，当其熔断后，其标志仍应存在以便于更换。
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继电器的选取设计
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搭铁分配设计原则
发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大，且易受其他用电设备干扰，所以这些件的搭铁点一定要单设。
对于安全气囊系统，它的搭铁点不仅应单设，而且为了确保其安全可靠，最好采用复式搭铁。
其目的是其中一处搭铁失效，系统可以通过另一搭铁点搭铁，确保系统安全工作。
无线电系统为避免干扰，也要单独搭铁。
弱信号传感器的搭铁最好独立，搭铁点最好是在离传感器较近的位置，以保证信号的真实传递。
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，因此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
插接件的选取设计
插接件是线束的核心部件，插接件的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。
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插接件的选取设计原则
a.插接件选取要保证与电器件的良好接触，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插接件。
b.根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。
c.发动机舱内对接的护套，由于舱内温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体，因此一定要选择防水性护套。
d.在同一条线束中若用同一种护套，其颜色一定要有区别。
基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套。
e.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。
f.对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等用的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。
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插接件原材料（材质）性能分析
插接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），其中黄铜占的比重较大。
另外，可根据不同的需求选择不同的镀层。
导线的选取设计
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导线类型的选择
线束设计选用导线类型重点考虑线束所处的环境和功能。
例如：
发动机周围环境温度高，腐蚀性气体和液体也很多。
因此，一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线；行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性，所以要选用冷弹性导线保证其正常工作；自动变速器上的导线一定要耐高温、耐液压油，其温度稳定性要好；弱信号传感器要用屏蔽导线，例如爆震传感器和曲轴位置传感器、ABS轮速传感器等；门内线耐弯曲性要求高等。
汽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。
线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。
汽车线束常用的导线种类有日标（AVSS等）、国标（QVR）、德标（FLRY）、美标等几大系列。
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。
可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。
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计算选取导线截面积
全车线束密封件（橡胶件）的设计
全车线束包扎和固定设计
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线束包扎设计
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包扎用原材料的性能分析
1．波纹管
波纹管在线束包扎中一般占到60%左右，甚至更多。
主要的特点就是耐磨性较好，在高温区耐高温性、阻燃性、耐热性都很好。
波纹管的耐温在-40-150℃间。
它的材质一般分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PA材质。
2．PVC管
PVC管的功用和波纹管差不多。
PVC管柔软性和抗弯曲变形性较好，而且PVC管一般为闭口，所以PVC管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。
3．胶带
胶带在线束中起到捆扎、耐磨、绝缘、阻燃、降噪、作标记等作用，在包扎材料中一般占到30%左右。
线束用胶带一般分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；布基胶带的耐磨性最好，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。
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线束固定设计
中央电器盒一般用钢板条、螺栓等固定，或用电器盒本身设计的固定结构直接安装在车身上。
各条线束一般用塑料扎带、扣钩等固定在车身孔内。
车身孔大多为圆孔或椭圆孔，一般直径为5mm、6mm、7mm不等。
各条线束间对接的护套一般用护套支架集体固定起来，并安装在车身上。
海狮、MPV等较大车型的车身线长且粗，一般用护板固定在车身上，以降低震动和噪声。
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