汽车线束设计基础知识分享

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。

了解到基本概念后启飞汽车设计就从线束设计流程、原则及岗位要求及发展前景分析全面剖析线束设计。

汽车线束设计

汽车电线束的设计

电线束在整车中的作用是将电气系统的电源信号或数据信号进行传递或交换,实现电气系统的功能及要求。

由电气布置工程师提供整车电气系统的功能,电气负荷及相关的特殊要求。电器件的状态、安装位置、线束与电器件对接的形式。

根据电气功能及要求,绘制整车电气原理图及线路图。

根据电气原理圈对每个电气子系统及回路进行能源分配,其中包括电源的搭铁线,以及接地点的分配。

根据各子系统电气件的分布情况,确定线束的布线形式,每根线束连接的电器件及在汽车上的走向;确定线束的外保护形式及过孔的保护;根据电气负荷确定熔断器或断路器;再根据熔断器或断路器的量确定导线的线径;根据电器件的功能,依据相关标准确定导线的线色;根据电器件本身的接插件确定线束上与其对接的端子和护套的型号。

绘制二维线束图和三维线束布置图。

根据经核准的三维线束布置图,校核二维线束图,二维线束图准确无误方可发图,经认可后试制、生产。


汽车线束设计二维要点

1.1:二维线束图设计要点

1.1.1配电盒

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2~3个。

1.1.2导线的选取

导线颜色的选用依据《汽车用低压电线的颜色》执行。

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。

(4)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,例如电喷系统中的传感器、CAN回路、ABS中的轮速传感器;收音机的SPEAKER回路、安全气囊中的相关传感器(如碰撞传感器)等。

门内线耐弯曲性要求高等。

1.1.3插接件的选用

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。

根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。

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。 在同一条线束中若用同一种护套,其颜色一定要有区别。

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。对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等用的端子插接件,最好选用镀金件以保证安全可靠性。

1.1.4线束包扎方式

线束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用,一般根据工作环境和空间大小制定以下包扎设计方案。其选择原则如下:

发动机线束工作环境恶劣,因此全用高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管包扎。

发动机舱线工作环境也相对较差,大部分枝干也用阻燃性好、耐高温的波纹管包扎,部分分支用PVC管包扎。

仪表线工作空间较小,环境相对较好,可用胶带全缠或花缠。

门线和顶篷线工作空间较小,可用胶带全缠;较细的顶篷线可直接用海绵胶带粘在车身上。

底盘线因与车体接触部位较多,因此用波纹管包扎防止线束磨损。

1.2:三维布线图绘制要点

汽车线束三维设计要点

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。

模拟仿真不同区域的线束直径。

考虑线束过孔的密封与保护。

线束的固定孔位与固定形式确定。

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。

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;

其他:线束设计过程中除要按上述流程进行外。还有很多涉及原则必须考虑。

所有布置在运动件附近的线束,应该至少有50mm间隙要求。在线束最大的装配公差条件下,安装在传动系统上的线束与没有装在传动系统上的零件之间的间隙至少为19mm,在线束最大的装配公差条件下,在其它操作条件下,这个间隙是为了保证运动件/总成的运动的整个范围。

两个相对运动件之间的线束必须被固定在每个部件上,并且线束的连接长度应该是比这两个零件的最大更换距离大25mm以上。

线束与线束不关联的相邻件之间的间隙最小为6mm,除非线束已经被固定在这个部件上,或者线束与附近的运动件之间已经有遮挡物。

线束所产生的噪声到驾驶员座椅头枕处,不能大于50dB,频率50~15000Hz。

为了保证线束上相关的橡胶堵塞功能正常,堵塞的安装孔必须满足相关要求。

橡胶堵塞应该设计成在小于100N安装力情况下,就能完全装配到钣金孔内。

需要手工装配,要压入座椅的线束固定件,以及那些有线夹插入的孔及槽,应该按照以下最大安装力来设计;对用手指压装的固定件,操作力为45N;对用手工压装的固定件,操作力为75N。

线束分支必须有足够的松弛(在线束最小长度条件下大于25mm),使他们不用给连接的传感器或者其它增加负载。

为了阻止接地片破坏主干上的任何线束,装车时线束主干上的接地片到线束主干的最小间隙应维持在25mm。

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