車輛電氣系統線路的設計與分析

　　摘要：本文闡述了車輛電氣系統電路設計及線束設計的基本原則，以及元器件、材料的選用規范。
　　關鍵詞：電氣系統電路線束設計
　　中圖分類號：U270.389 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)05(a)-0000-00
　　
　　車輛在現代生活中有著不可或缺的地位和作用，人們通過電氣系統了解車輛的運行狀況對車輛進行控制。隨著人們對車輛安全性、舒適性、經濟性、排放性等要求的提高，車輛上的用電設備增多，自動化程度的提高而且要求這些操作簡便快捷，使車輛電氣系統越復雜。
　　車輛上的電氣系統由用電設備及線束組成。用電設備的供電系統如何設計，設計的是否合理，直接關系到車輛用電設備的正常工作及行車的安全性。車輛電氣系統中線束是車輛線路的網絡主體，所以線束變的越來越重要，但車身給予線束的空間卻越來越小，所以車輛線束的質量也是車輛電氣系統的另一個關鍵所在。
　　1 整車電路設計
　　整車電路設計主要包括：(1)電源分配設計；(2)線路的保護設計。
　　1.1 電源分配設計
　　世界各國的車輛線路設計的出發點基本上都是以安全為主。劃分不同的供電方式就是為確保電源系統及用電設備的正常工作。(1)蓄電池直接供電系統。蓄電池通過自身存儲的電能直接供給電器使用，蓄電池與發電機連接，能確保蓄電池儲存的電能被消耗的情況下能通過發電機充電而得到補充，從而發揮蓄電池的正常功能，使車輛能保持正常的工作狀態。能使用蓄電池直接供電的設備有兩種，首先是啟動車輛所用的啟動設備，只能用蓄電池的電能，一旦發動機正常工作，設備即完成工作；第二種設備的特點是可以使用蓄電池提供的電能也可以使用發電機提供的電能，這部分用電設備一般為汽車的安全部件和重要部件。當車輛行駛或者發動機怠速以上運轉時，發電機為蓄電池充電的同時為車上的這些用電設備供電，當發動機停止工作時這些用電設備的供電便由蓄電池提供，這時要避免使用過大電流的用電設備，以確保蓄電池的性能正常發揮。
　　1.2 線路保護
　　線路保護主要是對線路及用電設備加以保護。線路保護設備常用的有熔斷器和易熔線以及安全搭鐵。一般的線路保護用熔斷器。常用的片式快熔性熔斷器（即通常稱為保險片），有結構簡單、可靠性好、耐震性強、易檢測、更換簡單等許多優點。其額定電流值通常有5A、10A、15A、20A、30A等。其額定容量根據用電設備的最大連續工作電流計算，經驗公式：熔斷器額定容量=電路最大工作電流/80%（或70%）。線路中應盡量避免電阻型用電設備與電感型用電設備共用一路熔斷器。發動機的ECU、ABS等對整車性能及安全影響較大且易受其他用電設備的干擾，需單設熔斷器，發動機傳感器類、各類報警器、信號燈及外部照明燈、喇叭等用電設備對整車性能及安全影響也較大，但該類用電設備對相互間的干擾不是很敏感，可以根據情況選擇共用熔斷器。而為了增加車輛舒適性而設置的普通用電設備可根據情況選擇共用一路熔斷器。蓄電池直接引出的線路保護一般用易熔線，其特點是當線路通過極大的過載電流時，易熔線能在較短時間內（一般≤5s）熔斷，從而切斷電源，防止發生惡性事故。易熔線的線路長度常用的有（50±5）mm、（100±10）mm、（150±15）mm 三種。車輛電氣系統線路中的搭鐵一般通過電路中的孔式接頭實現的，也有通過用電設備內部短接實現的。內部直接短接實現的一般為發電機，電子調節器等。為增加安全性，發動機、車身一般要單獨連接到蓄電池的負極。發動機搭鐵線、蓄電池負極線導線截面積較大，應盡量控制好線長，減少電壓降。
　　易熔線常用的截面積及其對應顏色分別為：
　　2 線束的設計
　　車輛電路連接功能的實現是通過線束來完成的，線束的質量直接關系到車輛的安全及性能。線束主要由導線、e06cd18f83d5a2dc8a47071a844e485b接插件、護套以及線束外的包扎材料組成。車輛線束的使用環境及作用決定線束所用的導線、波紋管、橡塑管以及膠帶、護套等原材料需要耐磨、阻燃、耐熱等，而導線絕緣層和膠帶更是在絕緣性能上有更高的要求。在線路設計安全合理的前提下影響線束質量的關鍵有導線的選取及接插件的選取。(1)車輛線束用導線為多芯軟線又稱低壓電線，常用的導線種類有日標（AVS）、國標（QVR）、德標（FLRY）、美標等系列。常用的導線規格有標稱截面積0.5 mm2、、0.75 mm2、、1.0 mm2、、1.5 mm2、、2.0 mm2、、2.5 mm2、、4.0 mm2、等，不同截面積的導線允許負載電流值不同，用于連接不同功率的用電設備。線束用導線的截面積根據工作電流的大小不同來選取。對于一些電流特別小的用電設備，為了保證應有的機械強度，導線的截面積不得小于0.5