汽車線束設計原則

李永富 欒子軍

摘 要：在線束布置設計中，設計工程師要充分考慮各相關的邊界條件，必須對動力、底盤、電器、車身、內外飾系統充分的了解，并能對相關件的設計提出相應合理的要求。本文就汽車線束設計原則進行了分析。

關鍵詞：汽車；線束設計；原則

引言

了解整車電器件的功能屬性，特殊要求（如與其它件間的位置要求、電器電子特性要求）。識別出高溫區、震動區、強電磁干擾區（如點火線圈、刮水器電動機等）。

一、線束在汽車電路系統中的作用與重要性

線束的作用是把整車的電路元件連接起來，并起到傳輸信號的作用。若線束中的導線斷路、短路，電路元件就無法正常工作或被燒壞。信號就無法傳遞，造成車輛不能行駛的現象，甚至使整車著火從而造成財產的損失、人員的傷亡情況。所以，要保持車輛的正常工作，線束起到很關鍵的作用。因此，設計好線束，對車輛的正常工作很關鍵。

二、線束設計依據

線束設計主要依據是整車用電設備布置位置和設計車的電路原理圖。電路原理圖是一種采用按功能布局法排列的圖形符號，用來表示系統、分系統的裝置、部件、設備和軟件等實際電路的各組元件的連接關系，而不需要考慮圖形比例和實際尺寸、形狀或位置的簡圖。線束的長度及走向便是按照整車用電設備布置位置以及電路原理圖中的電路元件相應的位置來設計的，為了裝配和檢修方便，同時又能降低成本和減少故障率，大部分國家采取負極搭鐵，連接電路元件的導線采取單線制。

三、線束設計的一般原則

為了汽車在生產、維修時工作方便，通常把導線的絕燃層做成不同的顏色。同時，根據用電設備的功率的大小及距離電源長度，來決定導線的橫截面積。并應充分考慮電路設備的可靠接地。然后，將走向相同的導線包扎成束，并用不同的材料作線束的保護層。這樣，對線束就能夠進行合理有效的保護。此外，線束應具備裝拆方便、維修方便的特點。

3.1導線不同顏色的原則

為了汽車生產和維修方便，不同電路元件之間的連接導線絕燃層，采取不同的顏色。因而，在制造線束時，應購置各種不同型號、不同顏色的導線。

3.2導線合理的橫截面積的原則

導線的橫截面積是指線芯的橫截面積。合理的導線橫截面積是線束設計時重點考慮的對象。它是根據所連接的用電設備的功率大小來定，在電壓一定情況下，功率大的用電設備流過所連接的導線的電流就大。因此，就應該選擇橫截面積大的導線。反之，功率小的用電設備，流過所連接的導線電流就小。因此，就應該選擇橫截面積較小的導線。若用小橫截面積的導線來連接大功率的用電設備時，流過導線的大電流便會產生較大的熱量而把導線的絕燃層燒毀，造成著火事故。因此，在設計線束時，應充分考慮用電設備的功率。根據用電設備的功率來確定導線的橫截面積。

3.3導線最短距離的原則

在確定用電設備之間導線的長短問題時，盡量考慮最短的距離，因為選用最短的導線既可以節省材料、降低成本，又可以減少連接設備之間的電阻，減少電壓降，從而提高用電效率。因此，在設計線束時，根據用電設備之間的距離，來確定導線的長短。

3.4導線保護層的原則

導線的走向和尺寸確定之后，就要進行包扎，線束包扎主要是對線束進行保護的作用。因為，汽車在行駛過程中，路面的泥漿和水會帶著一些化學物質飛濺在線束上，對線束有一定的腐蝕的作用。同時，線束也會與車身產生摩擦，一旦絕燃層被破壞，就會造成短路，使車輛出現故障。因此，對線束進行包扎保護和緊固也很重要。

3.5導線便于維修的原則

車輛在行使的過程中，由于自然的老化的現象或使用不當等原因，不可避免出現故障。因此，對車輛的維修在所難免。當涉及到電路的維修時，就順著線束的走向來用電設備進行檢修，如：保險絲、繼電器等。因此，在設計線束時，要充分考慮電路元件的安裝位置，把用電元件安裝在容易觸摩得到的地方，以便于檢查和維修。

四、線束設計過程

4.1導線橫截面積的選擇

（1）導線許用電流。導線許用電流是指導線本身所允許通過電流流量能力。許用電流應比額定電流要大，一般大20%～40%左右。否則，設備工作時導線就會因為超負荷的電流流過產生的熱量造致絕燃層燒壞。在整個汽車電器中，電源電路尤其重要。汽車上有兩個電源：蓄電池和發電機。發電機輸出的功率應大于全車電路元件的功率總和。這樣電路元件才能正常工作，否則，用電設備就會處于欠壓的情況下而無法正常工作。

（2）導線的電壓降。電壓降是指用電設備在工作過程中，當電流流過導線時，由于導線的電阻對電流起到一定的阻礙作用。從而，消耗了一定的電量，造成用電設備終端電壓降低，把這個電壓降低值稱為電壓降。在線束設計時，當導線長度定下來以后，就需要考慮終端用電設備電壓，以保證達到額定電壓值。這樣用電設備才能夠正常工作。在12V電路系統中，線路所造成的電壓降應小于0.5V，在24V電路系統中，線路電壓降應小于0.6V。如果電壓降超過這個范圍，用電設備就有可能會處于欠壓狀況下，而無法正常工作。在整車用電設備當中，起動機工作時所消耗的電能最大，造成的電壓降也就最大，起動機起動時，造成電壓降一般達到1.0V左右。而蓄電池的額定電壓是有限的，有效電壓在12.4～12.6V范圍，起動機工作時，蓄電池電壓便處放電的狀態，放電電壓只有11.4～11.6V左右。這時發電機的發電量又處于未正常狀態，因此，整車上的其它用電設備基本上就靠這個電壓來維持了。所以，要想用電設備能正常工作，起動機起動時，電壓降越低越好。

（3）用電設備功率較小時導線橫截面積的確定。當用電設備的功率較小時，所需要的額定電流也較小。因此，導線截面積也應較小，但當導線截面較小時，在汽車在行駛過程中，由于震動，可能會出現導線折斷的現象。因此，導線截面積不宜過小，一般最小0.35方。

4.2導線材料、絕燃顏色、導線端子、線束護套的選擇

（1）導線材料按JB677—71標準來確定，選用QVR型銅芯聚氯乙烯絕燃低壓電線。此外，由于發動機表面溫度較高，發動機線束應選用耐熱的QVR—105型銅芯聚氯乙烯絕燃低壓導線。

（2）有關導線顏色的選用方面，應把全車導線顏色進行統籌設計，負極采用一種顏色，一般用黑色線為負極線。此外，把截面積相同的導線采用不同的顏色，以便于安裝和維修。若用同一種顏色且截面積又相同的導線來連接同一用電設備時，在裝配或修理汽車時，就容易產生混亂。

（3）導線端子表面需進行防腐處理，預防氧化。一般進行鍍鋅處理，特殊用電設備使用鍍銀或鍍金的端子，以滿足用電設備電氣性能要求。

（4）為了方便用電設備的安裝與維修，盡量在同一組線束采用相同規格與顏色的絕燃防護套。特別是在線束經過車身孔處，必須加上防護套，否則，汽車在行駛過程中，由車輛顛頗，鈑金便會使導線的絕燃層割穿從而造成短路。同時絕燃防護套也可以防止高溫、泥水或其它一些酸堿性物質的腐蝕破壞，底盤導線采用阻燃和機械性能好的波紋防護套。而駕駛室線束采用耐寒、耐熱絕燃塑料粘膠帶包扎。

五、結束語

線束布置涉及到車身及其附件、動力總成、底盤、電器等眾多零件，在設計時，需要將這些元素綜合考慮，在線束布置的前期將潛在的問題都規避掉，從而保證線束后期設計制造和裝配的各種性能品質。

參考文獻：

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