汽車中的每個電氣系統都需要線束來實現電路功能。電路包括電源、開關控制、電氣設備或執行器、鐵等。每個電氣系統電路中的線束設備都需要線束工程師進行選擇。根據對線束設計過程的梳理,總結了薄弱環節,可以為未來汽車線束的設計和開發提供參考。本文中的線束是指低壓汽車線束端子。
1 汽車線束端子簡述。
在功能上,汽車線束端子是汽車電路的網絡主體,連接汽車的電氣設備,使其發揮作用。
在組成方面,線束的形式基本相同,由電線、連接插件和包裝帶組成,既要保證電信號的傳輸,又要保證連接電路的可靠性,向電氣設備提供規定的電流值,防止周圍電路的電磁干擾,消除設備短路。
整個汽車系統一般都有動力系統.制動系統.照明系統.多媒體系統等。所有系統的電路都被構建成汽車網絡。線束是汽車電路的網絡主體,連接汽車的電氣和電子部件,使其發揮作用。由于電路較多,需要選擇的線束部件數量較多,部件之間的搭配對汽車安全非常重要。本文討論了這部分。
2 汽車線束端子設計的主要內容。
首先,讓我們從基本的回路開始。
從電源開始,梳理。
回路1:電源→斷路器。
回路2:熔絲→控制器。
電路3:控制器→喇叭電源電路。
回路4:喇叭配線→控制器。
回路5:控制器→鐵線。
電路6.7:CAN線控制。
根據上述電路進行實物拆分,大致分為熔斷絲.電氣端連接器/端子.線束端連接器/端子.電線。
因此,當電氣設備流經電流已知時,如何選擇合適的電路設備是本文的中心。
3 選型原則
3.1 端子
3.1.1 母端子。
一般來說,公共端子設置在設備端,模型由設備的電氣性能選擇。與設備端連接的母端子通常與公共端子結合使用,無需單獨選擇。選擇線束對接的母端子,首先要了解流通電路的電流值。
寬度為0.64mm的端子的允許電流值一般低于3A。對于電流值較小的電路,一般可選擇0.64mm端子(圖2)。電機等設備的動態電流值較大,一般選擇0.64mm/1.0mm或以上端子。端子的允許電流值與針腳數量、電線尺寸、通電時間、使用溫度等有關。需要查看端子的圖紙進行選擇。
以上內容是端子尺寸的選擇。確定端子尺寸后,還應考慮是否需要涂層。常用的涂層例子:安全氣囊系統需要使用鍍金端子,以確保電流相對較小時的穩定性。
3.1.2 公端子。
除設備端外,線束對接部分也有公端子,此時公端子選擇同母端子的細節。
3.2 連接器。
基本選擇端子后,需要考慮連接器的選擇是否需要防水、孔位數等。孔位數會影響電流衰減系數和插拔力,需要在實際選擇中反復驗證。
3.3 熔絲容量的選擇。
保險絲是為了保護設備,主要起到過載保護的作用。如果保險絲正確放置在電路中,當電流異常升高到一定高度和熱度時,保險絲會自行切斷電流,以保護電路的安全運行。因此,有必要根據下游設備流經保險絲的電流來確定保險絲的容量。考慮到保險絲的耐久性,如圖3所示,總額定電流應小于保險絲容量的70%作為首選條件。此外,還需要考慮是否有突入電流、振蕩電流等。根據實際電流情況考慮保險絲的耐久性。
3.4 電線
3.4.1 線種
電線的線條需要考慮是否需要耐熱性。是否需要雙絞線或屏蔽線等特殊線條。是否用于彎曲部位等。考慮到上述特殊需要后,選擇相應的材料。
3.4.2 線徑
在電源電路中,確定熔斷絲容量后,選擇電線尺寸即厚度。
電線的發煙特性曲線應高于熔斷絲的熔斷特性曲線,這樣在短路時,熔斷絲才能先熔斷。
在非電源電路中,由于沒有熔斷絲直接根據電路電流值選擇相應的電線尺寸。
例如,在20℃下,0.35mm2一般電線的允許電流值為9A。允許電流值隨溫度升高而降低,70℃時,降至3A左右,因此需要根據車輛的實際使用位置進行選擇。
電線尺寸為0.13mm2,常用電線為0.35mm2/0.5mm2/0.75mm2/2.2mm2/2.0mm2。
根據實際電流值和各廠家的電線產品手冊進行選擇。
3.4.3 線色
通常根據產品手冊進行選擇,沒有特殊要求。在操作方面,盡量避免在同一插件中使用相同直徑的顏色,以防止操作過程中誤插入或維護過程中誤識別。
3.5 整體回路選型原則。
事實上,許多物理選擇的基本方法不是分塊的,而是整體的。在電源電路中,保險絲的存在實際上是為了保護整個電路不出現問題,因此保險絲必須是電路中最弱的。
通過保險絲的保險絲特性和電線的煙霧特性曲線選擇的電線需要與電路中的每個端子相匹配。此時,端子的允許電流很可能小于保險絲的容量。此時,在短路的情況下,由于端子的壓接部分相對較弱,在保險絲熔斷前燒壞變形,保險絲也失去了保護功能。例如,15A保險絲/0.5mm2電線/0.64端子的組合。
因此,在選擇最終零件后,應進行回路檢查,以確保不會發生類似的情況。
在非電源電路中,端子和電線根據上述內容選擇,允許電流以上。由于沒有電源接入,即使短路也不會有大電流接入,因此無需上述檢查。
4 結論
汽車線束端子的整車至少有幾百條電路和幾千條電路。一個好的電路設計是:在任何情況下,所有電路都不會出現問題,但這是很難實現的。即使存在斷路器,一些電路由于零件選擇不當,也會產生不當的搭配,最終可能導致煙霧、燃燒等可怕的后果。因此,設計師可以根據單個電路的方法逐一進行驗證,以確保每個電路的安全。此外,選擇過剩的電路直徑。線或大端子可以保證某些電路的安全,但不利于降低成本和輕量化。因此,合適的零件選擇不僅可以保證電路的安全,而且可以降低成本和輕量化。
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