汽车线束要点

汽车线束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。汽车电线又称低压电线，它与普通家用电线是不一样的。普通家用电线是铜质单蕊电线，有一定硬度。而汽车电线都是铜质多蕊软线，有些软线细如毛发，几条乃至几十条软铜线包裹在塑料绝缘管（聚氯乙烯）内，柔软而不容易折断。汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线，它们各自都有允许负载电流值，配用于不同功率用电设备的导线。以整车线束为例：1、0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等；2、0.75规格线适用于牌照灯，前后小灯、制动灯等；3、1.0规格线适用于转向灯、雾灯等；4、1.5规格线适用于前大灯、喇叭等；5、主电源线如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。这只是指一般汽车而言，关键要看负载的最大电流值，例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用，它们的线径都比较大，起码有十几平方毫米以上，这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。在排列线束前要事先绘制线束图，线束图与电路原理图是不一样的。电路原理图是表述各个电气部分之间关系的图像，它不反映电气件彼此之间怎样连接，不受各个电气元件的尺寸形状和它们之间距离的影响。而线束图则必须要顾及各个电气元件的尺寸形状和它们之间的距离，也要反映出电气件彼此之间是如何连接的。线束厂的技术员根据线束图做成线束排线板后，工人就按照排线板的规定来截线排线了。整车主线束一般分成发动机（点火、电喷、发电、起动）、仪表、照明、空调、辅助电器等部分，有主线束及分支线束。一条整车主线束有多条分支线束，就好象树杆与树支一样。整车主线束往往以仪表板为核心部分，前后延伸。由于长度关系或装配方便等原因，一些汽车的线束分成车头线束（包括仪表、发动机、前灯光总成、空调、蓄电池）、车尾线束（尾灯总成、牌照灯、行李箱灯）、篷顶线束（车门、顶灯、音响喇叭）等。线束上各端头都会打上标志数字和字母，以标明导线的连接对象，操作者看到标志能正确连接到对应的电线和电气装置上，这在修理或更换线束时特别有用。同时，电线的颜色分为单色线和双色线，颜色的用途也有规定，一般是车厂自订的标准。我国行业标准只是规定主色，例如规定单黑色专用于搭铁线，红单色用于电源线，不可混淆。线束用机织线或塑料粘带包裹，出于安全、加工和维修方便，机织线包裹已经淘汰，现在是用粘性塑料胶带包裹。线束与线束之间、线束与电气件之间的连接，采用联插件或线耳。联插件用塑料制成，分有插头和插座。线束与线束之间用联插件相接，线束与电气件之间的连接用联插件或线耳。随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，电气件越来越多，电线也会越来越多，线束也就变得越粗越重。因此先进的汽车就引入了CAN总线配置，采用多路传输系统。与传统线束比较,多路传输装置大大减少了导线及联插件数目,使布线更为简易。一、汽车线束研发中的线束图纸画法研究汽车线束图是汽车线束设计的具体体现，无论对汽车生产厂家还是对汽车的使用维修单位，它都是一种实用性很强的技术资料。一辆汽车也许只有一张电路图，一张接线图，而线束图则可能有数张。近几年来汽车新产品开发速度很快，尤其是客车，为了改变轻少重的状况，新型客车开发速度更快。以常州客车厂为例，1988年以来，每年推出一个系列新型客车，因此，汽车电线束设计的工作量很大，线束图的绘制占了相当大的比例。此外，为中小型汽车厂配套线柬的电线束专业生产厂家不断出现，这些厂家迫切要求规范化的线束图，以便于加工制造，对汽车使用、维修单位来说，规范化的线束图无疑也会为他们提供方便。目前，许多汽车电气设计人员在绘制线束图时，采用：“缆线法”，即按照电线束成型电缆的形状绘制的画法。在这种画法中，电线束所采用的各种端子也按实体形状绘制。采用“缆线法绘制的线束图，虽然具有直观，与汽车线束的实际布线、接线形式相符等特点，但是绘制过程复杂，对汽车主线束图的绘制来说，难度大，耗时多；而且，这种线束图的图面往往纷乱繁杂,绘制时,各有各的画法，不易用国家制订的电气制图标准来统一。“单线法”的线束图画法，不仅大大简化了汽车线束图的画法，也使其符合国家有关电气制图标准，便于线束图趋于规范化和统一。线束图单线法画法的主要依据是GB4728—86电气图用图形符号》及GB6988--87《电气制图》。GB6988—87中规定：当单根导线汇入用单线表示的一组连接线时，应采用图2所示的方法表示。这种方法通常需要在每根导线的末端注上标记符号，明显的除外。汇接处要用斜线表示,其方向应使看图者易于识别连接线进入或离开汇总线的方向。汽车电线束正是由多根导线组成的电缆，线束的分支也较多，单线法的画法可较好地解决这一问题。在单线法线束图中，线束分段，导线端长等尺寸的标注，导线连接处的插头、插座等，也应采用国家有关制图标准规定的面法。应当指出，完整的汽车线束图还应包括构成汽车电线束所有导线的截面积、颜色、加工尺寸等要素。二、汽车线束设计过程中所应考虑的原则由于汽车内部的电控单元越来越多，各个电控单元的数据传输量也呈倍数递增，这要求汽车线束具备更为优质的信息传递功能，随即，也导致了汽车线束的设计越来越复杂。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；确定线束的走线形式；绘制二维线束图和三维线束布置图；这些线束设计步骤都是必须认真考虑的。此外，还有一些线束设计原则也应该得到重视，力求汽车线束设计全面细致，不出任何纰漏。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。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。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。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。汽车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线上的任何线束，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。为了保证汽车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。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。汽车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。如若汽车线束设计得不好，不能将各部分功能有机结合，则有可能使线束成为汽车故障的多发环节。所以，线束设计师应该仔细地进行每一步汽车线束设计步骤，考虑诸多应重视的原则，保证汽车线束设计的合理以及可靠。三、汽车电线束的设计流程和制造流程汽车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。它是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。汽车电线束的设计流程某些汽车元器件的的功能实现。搭铁分配设计原则应该满足以下几点：弱信号传感器应该就近搭铁，保证信号正常传输；各ECU应该单独搭铁，防止被干扰；蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重思考，力求考虑全面。遵循这五点汽车线束设计原则，基本能够保证整车电路设计的顺利进行，使汽车线束布局合理。六、浅谈汽车线束装配与维修的工艺汽车线束装配之前，要彻底熟悉电路图和线路图，熟知车身电器安装位置和车身具体结构，弄清各部分的工作器的控制方式，以便正确接线。汽车线束装配与维修的工艺：线束装配时不要把线束拉的太紧（尤其在横向布置线束），避免行驶车辆在颠簸状态下，引起线束固定点位置错动，导致两固定点之间距离瞬间增大，从而拉长线束造成线束内部接点拉脱/虚接、导线参数变化，甚至拉断导线。汽车线束装配后，周围要有足够的间隙通过，保证不被其它部件压到、不被其它部件及其紧固件绊到。避免线束绝缘层被夹断、磨损或破裂引起接地等故障。不在临近位置布置型号和颜色均相同的插接件。避免装配过程中出现误插，损坏线束和用电器。插接件布置在容易发现的位置、布置在手和工具容易操作的位置。为了便于检查、维修，需要按照实际装配情况考虑电器件所带导线的长度。如果电器件安装在表面易操作的位置，可以省去导线直接将插接件连接到部件上；若电器件安装位置比较隐蔽，且后期维修拆卸困难时，可以按照需要将电器件所带的导线长度适当增加，使插接件的布置在便于检查、维修的位置。发动机装配后插接件应很方便的连接，在此主要是指发动机线束和发动机舱线束、发动机控制器ECU的连接。由于发动机在工作状态下处于振动状态，为了使发动机线束和机舱线束、ECU连接可靠，不但需要适当增加发动机线束的长度（一般增加长度不小于50mm），还需要在发动机线束端的插接件前100mm左右增加一个固定点，将其固定在车身上以避免发动机振动的传递，导致插接件松动、端子虚接。线束如从驾驶室内向室外通过钣金孔，外部线束必须低于过线孔，避免在线束上滴、洒液体后，有进入室内的可能。四门线束和座舱线束连接时，车门上过线孔低于车身侧围上过线孔。如门线束胶套上有液体，只有可能进入车门而不能进入驾驶室。插接件和线束可以很容易的通过车身的过线孔，方便装配、节约安装时间。在仪表板处安装的电器装置：组合仪表、开关面板、空调面板和音响系统及显示屏等与仪表板线束连接的插接件接头，应按实际需要预留足够的长度。根据电器装置的安装深度、插座的位置、插座开口方向和电器件装配后的后部空间，按照操作的方便性，适当增加线束上接头的预留长度。四门开关线束的预留长度、室内顶棚上的顶灯及开关线束接头的预留长度，也参照仪表板处安装的电器装置的计算方法计算。需要考虑在插接件的插接方向，必须留有大于两倍插头对插方向长度的空间。音响天线线束的长度确定同样需要考虑装配时预留足够长度。其它对插的线束接头，考虑线束拆卸方便的需要预留长度。对于电器件安装在表面位置、安装在座椅下部（翻开座椅可以操作）、付仪表板下（拆下付仪表板可操作）或两线束总成对插等情况，可不预留长度，参照实际测量结果和插接件参数设计即可。七、浅析汽车线束布置的注意事项大|中|小汽车线束布置是一个复杂的过程，需要考虑的方方面面非常多，汽车线束布置的注意事项：线束布置要顺其自然，在视觉上不感觉走向牵强、在装配中不和其它部件干涉、在维修中不感觉难于操作；接地线要按照假想的回路设置搭铁点，且搭铁点要布置在大的构件上；线束要避免与周围部件干涉，线束和周围零部件间隙均匀、和热源保持足够的距离；保险丝盒内熔断器、继电器布置，要将其散热量大小和其工作时间考虑在内，避免局部早期失效。信号线尽可能避开大电流导线和干扰源，防止电磁干扰。注意以上5个方面，基本比较合理的布置汽车线束，不会出现大的纰漏。八、进行模块化设计的优缺点大|中|小模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。在未来线束的设计流程中，模块化设计是趋向，尤其现在的市场需求日益多样化，模块化设计的线束产品正在不断涌现，以满足线束市场的不同需求。下面来讲解下采用模块化设计的电线束有哪些优缺点。模块化设计的电线束优点很多，如：1、线束的设计图纸简单，易于阅读和绘制；2、一根线束内导线颜色不易重复，同一根线束中可采用不同方式加以保护；3、适合批量生产；4、节省装配工时；5、某段线损坏更换容易，维修也方便。电线束进行模块化设计也有不少缺点，如：采用模块化设计的线束增加了导线间的相互连接，必须将连接端子上的电阻降为最小，插接件间拉拔力要足够大，还要考虑整车的电源分配。红旗轿车为了解决这些缺点，采用了T型支架固定电线束间的对接护套。用中央配电盒合理地将不同类型的电源及信号，通过插接件分配给各个电线束。模块化是在传统设计基础上发展起来的一种新的设计思想，是将零部件集合成大的总成进行总装的一种方式，现在已经被广泛应用。预计在今后，电线束的模块化设计将更为流行。九、设计所应注意的几个细节线束在车上的布置尽量远离热源，要防水、防腐蚀，要避免摩擦；在易发生碰撞的线段，采用软保护；线束设计的安全性要高、可靠性要好、具有可修复性，不可造成热聚积；电气性能要好，因此线束走向尽可能短，以减少线路电压降，只要满足机械强度可使用更细的导线，以降低线束重量；尽量采用模块化设计，比如：一个子系统尽量要设计到一根线束上；可生产性要好，比如：加防水胶，套胶管要容易。线束越复杂，出现故障的频率就越可能高，这就要求线束设计人员在线束设计时，多方位研究，多方面细心，确保线束的可靠性和耐久性等性能。十、整车电路线束图常用于汽车厂总装线和修理厂的连接、检修与配线。线束图主要表明电线束各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器（连接器）的形状及位置等，它是人们在汽车上能够实际接触到的汽车电路图。这种图一般不去详细描绘线束内部的电线走向，只将露在线束外面的线头与插接器详细编号或用字母标记。它是一种突出装配记号的电路表现形式，非常便于安装、配线、检测与维修。如果再将此图各线端都用序号、颜色准确无误地标注出来，并与电路原理图和布线图结合起来使用，则会起到更大的作用且能收到更好的效果。随着汽车电子技术的发展，汽车电路图变得越来越复杂、越来越重要，因此如何快速而准确地识读汽车电路图是许多汽车维修人员常常感到头疼的事情。汽车电路图常见的表达方式有线路图、原理图和线束图等3种。线路图的特点线路图是传统的汽车电路图表达方式，它将汽车电器在车上的实际位置相对应地用外形简图表示在电路图上，再用线条将电路、开关、保险装置等和这些电器一一连接起来。线路图的特点是：由于电器设备的外形和实际位置都和原车一致，因此，查找线路时，导线中的分支、接点很容易找到，线路的走向和车上实际使用的线束的走向基本一致。其缺点是：线条密集、纵横交错，导致读图和查找、分析故障时，非常不方便。1、识读线路图的要点是：对该车所使用的电器设备结构、原理有一定的了解，对其电器设备规范比较清楚；通过识读认清该车所有电器设备的名称、数量以及它们在汽车上的实际安装位置；通过识读认清该车每一种电器设备的接线柱的数量、名称，了解每一接线柱的实际意义。2、原理图的特点：原理图是用国家统一规定的图形符号，把仪器及各种电器设备，按电路原理，由上到下合理地连接起来，然后再进行横向排列；对线路图作了高度地简化，图面清晰、电路简单明了、通俗易懂、电路连接控制关系清楚，有利于快速查找与排除故障。识读原理图的要点是：识读各电器设备的各接线柱分别和哪些电路设备的哪个接线柱相连；识读电路设备所处的分线路走向；识读分线路上的开关、保险装置、继电器结构和作用。3、线束图的特点：线束图是汽车制造厂，把汽车上实际线路排列好后，并将有关导线汇合在一起扎成线束以后画成的树枝图；在图面上着重标明各导线的序号和连接的电器名称及接线柱的名称、各插接器插头和插座的序号。安装操作人员只要将导线或插接器按图上标明的序号，连接到相应的电器接线柱或插接器上，便完成了全车线路的装接，该图有利于安装与维修，但不能说明线路的走向，线路简单。线束图的识读要点是：认清整车共有几组线束、各线束名称以及各线束在汽车上的实际安装位置。认清每一线束上的枝叉通向车上哪个电器设备、每一分枝叉有几根导线、它们的颜色与标号以及它们各连接到电器的哪个接线柱上；认清有哪些插接件，它们应该与哪个电器设备上的插接器相连接。对于电器设备较多的汽车，在电路图上线多而乱，给识读带来很多困难,目前国际上汽车电路图流行“纵向排列式画法”，即总线路采用纵向排列，不走折（极个别地方除外），图上不出现导线交叉，对某一条线路来说，从头到尾不超过所在线路纵向的75%，同类电路局限在总线路横向的一个区域内。这样对电器设备繁多的汽车电路，提供了一种简洁明了的读图方法。十一、汽车线束设计流程大|中|小汽车线束是汽车线路能够正常运转的载体。有人将汽车线束比作汽车的血管，将汽车引擎比作汽车的心脏；心脏有了血管才有活力，汽车引擎有了汽车线束才有动力，可见汽车线束对于汽车线路的重要性。由于汽车行业的特殊性，汽车线束设计流程比较复杂，设计必须全面细致，容不得半点马虎，才能给保证汽车线束的质量，保证整车电路设计的顺利进行，使汽车线束布局合理。汽车线束设计流程一：原理图设计与计算必须根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图，再根据各用电器功率确定保险容量及线径大小，同时对每个电气子系统进行载荷分配，确定总保险的容量。接着要确定汽车线束导线线径，可以先算出用电设备的电流强度，I=P/UＮ（P—负载功率;UＮ—额定电压），接着就可以根据公式=IρL/UＶＬ（I--电流，安培；P功率，瓦；A—导线截面积，平方毫米;ρ—铜导线电阻率，一般取值0.0185.mm2/m；L--导线长度，米；UＶＬ--导线允许的电压降，伏特），算出导线截面积。此外，如果导线过长可适当将线径放大；导线经多个插接件转接后连接到用电器的情况，考虑端子电压降较大，也可适当将线径放大。总之，不同形式的导线具有不同的允许电流和线路电压降。汽车线束设计流程二：绘制三维布线图国际上通用的线束形式一般为E型和H型，我们可以根据各个电器件的位置不同，确定三维布线的形式。接着可以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，确定线束的固定孔位与固定形式。从理论上讲，一根线束连接所有电子元器件固然很好，但是在汽车线束设计流程中基本不可能。所以，线束应该合理分块，在方便装配的情况下，尽量采用系统化设计。汽车线束设计流程中，必须注意搭铁点的设计。搭铁点设计不好会造成信号干扰，影响某些电器的功能实现。搭铁点的设计应该满足这三点原则：各ECU应单独搭铁，防止被干扰；弱信号传感器的应单独且就近搭铁，保证信号正常传输；蓄电池负极搭铁和发动机、变速箱搭铁要慎重考虑。汽车线束设计流程三：二维线束图的设计配电盒（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，根据实际需要可设计成2到3个。某些先进的配电盒已兼有电子控制的功能；并且无触点、无保险丝的中央控制盒也将越来越有市场。至于导线的颜色可以根据ZBT35002《汽车用低压电线的颜色》执行。接插件可以依据导线线径和通过电流大小选用；发动机内部选用密封插接件；优先选用双弹簧式压紧结构的插接件，减小接触电阻。汽车线束设计流程四：线束包扎方式线束包扎主要要遵循以下5点原则：驾驶室内一般用胶带间隔缠绕；地板上或离发动机较远的部位、一般采用阻燃波纹管包扎；仪表板内一般采用胶带紧密缠绕；离发动机较近的区域有些采用穿隔热的玻璃丝套管或线束缠扎玻璃丝带；车门内部、行李箱门内部一般采用粘带或工业塑料布的包扎形式。以上四点汽车线束设计流程必须注意的，除此之外，还应该注意：防盗ECU与读写线圈之间的距离，防止信号传输衰减；各个传输信号的电器件如“氧传感器”、“爆震传感器”、“读写线圈”等应选用LE-SE信号线或屏蔽线等线种。5.原理图设计与计算根据《电气设计任务书》要求的电气配置和技术要求绘制电气原理图。根据各用电器功率确定保险容量及线径大小，同时对每个电气子系统进行