【文章內(nèi)容簡介】 與汽車電器總成對接時，要考慮因制動或震動而帶來的相對位移，讓電線束處于自然松弛狀態(tài)；（4）電線束分段（組）的原則是裝配和維修方便。選擇分段（組）接口的位置時應該注意：不易磕碰的地方、易于隱藏的地方和人員可以接觸的地方才是合理的。模塊化設計的電線束優(yōu)點很多，如：線束的設計圖紙簡單，易于閱讀和繪制；一根線束內(nèi)導線顏色不易重復，同一根線束中可采用不同方式加以保護；適合批量生產(chǎn)；節(jié)省裝配工時；某段線損壞更換容易，維修也方便。但采用模塊化設計的線束增加了導線間的相互連接，必須將連接端子上的電阻降為最小，插接件間拉拔力要足夠大，還要考慮整車的電源分配。 汽車電線的選擇 選擇導線類型汽車線束中的導線通常使用多股絞合銅電線，導線的絕緣層仍為PVC絕緣塑料。汽車上一般都選用這種薄壁絕緣層多股絞合銅導線作為低電壓信號的傳輸。常用的各類電線型號如附錄1所示。線束設計時選用的導線必須考慮其所處的環(huán)境及功能。例如：發(fā)動機周圍環(huán)境溫度高，腐蝕性氣體和液體也很多，此時，一定要使用高于150℃的耐高溫導線。行李箱蓋上的導線要在低溫下保持其彈性，要選用冷彈性導線保證低溫下正常工作。轉向柱上使用的導線一定要耐磨、耐切割、膠合力高。自動變速器上的導線一定要耐液壓油、耐高溫，其溫度穩(wěn)定性要好?？稍?～50℃環(huán)境溫度下正常工作，甚至有的還要在導線線心內(nèi)充滿硅材料，防止毛細現(xiàn)象。增壓發(fā)動機上傳感器一定要使用耐200℃高溫的導線[12]。ABS總成線要使用耐150～200℃高溫、外保護絕緣層硬、耐磨，但線心要大于133根的膠合導線，以便增加線體的柔韌性。制動蹄片線由于其處在車輪附近，經(jīng)常遭到泥水、沙石的飛濺，必須使用外部有較厚、耐磨的橡膠材料的導線。還有一些特殊導線，如動力線即起動機線、交流發(fā)電機輸出線、蓄電池線，由于其功能的特殊要求，必須承受大電流，所以要求其絕緣層的散熱性要好。特別是起動機、交流發(fā)電機都處在發(fā)動機艙內(nèi)的高溫環(huán)境下，離排氣管又近，要求其絕緣層一般要達到耐200℃高溫，甚至更高。導線上的電壓降還要求相當?shù)?，為滿足這么多的性能要求，一般都采用特殊導線。汽車上的電控產(chǎn)品增加，微弱信號增多，為保證數(shù)據(jù)傳遞的可靠性，一般是采用屏蔽線加以保護。傳統(tǒng)的屏蔽方法是在導線外加一層編織線，但也只能防止100 MHz以下頻率的干擾源?，F(xiàn)在已有新的防干擾屏蔽線誕生，新型屏蔽導線在銅膠合外層多加了一層高分子濾波線層，再外層才是編織層。其原理是靠分子相互運動將高頻干擾波作為能量吸收，再變成熱量散發(fā)出去。一般的干擾由外層的屏蔽線起作用，高頻段的干擾由濾波線層起作用。要防止電磁干擾對微弱信號的影響，在設計過程中有2種因素必須加以考慮：一是對屏蔽線路要做到整體屏蔽，即屏蔽要連續(xù)；二是要對整個回路加以屏蔽，即信號的正、負端都要屏蔽，而且正、負信號線還要作在一個屏蔽層中，所以一般都采用兩心或更多心線的屏蔽線。國外對汽車電線束的要求越來越嚴格，特別是德國，在綠色環(huán)保運動的要求下，汽車報廢后，所有的東西都要回收，所以德國要求不能用PVC導線，而使用了一種叫Duralite的汽車導線，專為高性能汽車設計的，它由堅固的聚醋材料制成，比傳統(tǒng)的PVC導線或鉸鏈聚乙烯導線具有質量輕、體積小、縱向強度高的特點[13]。 選擇導線截面積選擇時，應按照加載后產(chǎn)生的電流進行選擇。這就要求在小的電壓降和輕的線束質最之間作出最佳選擇。國外一些廠家經(jīng)過大量試驗總結出了各種電路的電壓損失，在線束設計時作為確定導線截面積的參考。甚至是計算的依據(jù)。通常傳送到零部件的電能應該不小于系統(tǒng)提供能量的90% (即電壓降損失小于10%)，如果系統(tǒng)使用24 V電壓系統(tǒng)。： I= A= （）式中: I——電流，A；P——用電設備的功率，W；——系統(tǒng)提供的電壓，V ；——允許最大電壓降損失，V；ρ—— 銅電阻率()；L——導線長度，m；A——導線截面積。計算出A值進行校核，℃時單根電線的允許載流量。 單根電線允許載流電線截面（）123456810允許載流量（A）11142022253337415163某轎車前照燈近光燈絲的功率為55 W,系統(tǒng)電壓為12V， A。前照燈的供電端到燈絲的距離為5m。 V。 V。為了避免溫升對線路的影響，計算導線截面積后，還要根據(jù)該器件所處工作環(huán)境溫度下連續(xù)工作時的電流密度并經(jīng)校核后，才能最后確定導線的截面積。因為隨溫度的升高，導線的載荷能力在下降，博世(BOSCH)。 汽車用銅導線規(guī)格及相關參數(shù)（單心，未鍍錫，PVC絕緣）：其公式為P=I/A 。 A/； A/?？梢?，這2種截面積的導線，其電流密度都在允許的范圍內(nèi)。綜合多方因素，并折中考慮將這段導線截面積圓整為1。 選取導線顏色導線的顏色代號及選用的順序在ZBT35002《汽車用低壓電線的顏色》中已作規(guī)定，并在GB9328《公路車輛用低壓電纜(電線)》中對雙色線的組合也作了規(guī)定[3]。選用順序以單色線為主，選用雙線色時以組序在前的為優(yōu)先級[13]。 選擇線束護套絕緣護套的作用一是將插接件進行絕緣；二是利用護套的限位自鎖對插接件定位，防止對接時插接件產(chǎn)生軸向運動；三是保證與電器件的良好對接。護套既可與電器設備對接，又可相互連接。近些年絕緣護套發(fā)展很快，其結構在不斷改進：①增加了防水措施，不同結構采用了不同的防水橡膠密封塞，有的是整體密封，有的是單孔密封；②增加了護套對接后的卡鎖結構，使線與線間或線與器件間的接觸電阻降為最?。虎墼黾恿俗o套的掛接結構，使護套的固定更為方便，也避免了由于護套無固定而產(chǎn)生的噪聲；④增加了護套的壓線蓋，以保證護套中插人的插接件尾部壓接的導線不在護套根部時出現(xiàn)不必要的晃動，以減少導線的剪切力，提高線束的品質；⑤插接件改進成雙彈摘式的結構，從而增加了對接后的接觸壓力，減小了接觸電阻。護套的這些技術改進既給線束設計者提供了更充分的選擇余地，也為提高線束的品質提供了可靠的保證。線束上護套的結構要根據(jù)電器件的護套及其所處的環(huán)境，選擇合理的密封形式，在沒有對護套固定的位置處，還必須考慮使用帶有掛接結構的護套。如與發(fā)動機艙內(nèi)電器件對接的護套，應選擇帶防水橡膠密封塞的。防水的形式是用整體式的還是用單孔式的取決于電器件的結構。由于單孔式較整體式防水橡膠密封塞的護套有更大的優(yōu)越性，它對單根電線進行密封可使裝配及維修更加靈活，可靠性也大大提高。在條件差的環(huán)境中應優(yōu)先選用此種護套，而在駕駛室對接的護套，可不必采取防水措施。線束與線束對接還要根據(jù)位置及固定方式合理選擇護套結構。如某些汽車，線束對接基本上集中在繼電器支架上，這就要選用與繼電器支架相匹配的長方形護套。而發(fā)動機室左電線束上與霧燈電線對接的護套，其固定結構是一種圓形夾子，因此必須選用能卡到夾子里的圓形護套。選用同一種護套時其顏色一定要有區(qū)別，特別是在同一根線束中選擇同種類型的護套是不可避免的，但如果使用顏色加以區(qū)分，會給線束的制造、裝配和維修帶來很大的方便。此外，線束與線束對接的一對護套一定要選用相同的顏色，避免裝配和維修時出現(xiàn)對接錯誤。在中央配電盒上集中了大量的對接護套，為設計中央配電盒接口的方向并滿足規(guī)范的要求，中央配電盒與線束對接的護套只設計了很少的幾種規(guī)格。為避免線束與其對接時發(fā)生混淆，同一種護套便采用不同顏色加以區(qū)分，這樣就解決了制造和裝配間的矛盾。另外基于汽車外觀的整體協(xié)調(diào)性，在發(fā)動機艙內(nèi)應優(yōu)先選用黑色或深色的護套。 電源的搭鐵設計和導線的集中壓接電源的搭鐵設計是非常重要的，它直接影響著信號的正常傳遞，如果搭鐵不合理可能會造成信號的減弱。一般情況下，控制器與為控制器服務的傳感器的搭鐵不應與汽車常規(guī)電器件，特別是汽車上的電感器件的搭鐵合為一體。弱信號傳感器的搭鐵最好獨立，搭鐵點最好是在離器件較近的位置，以保證信號的真實傳遞。帶有絕緣漆層的搭鐵位置一定要加以去漆處理，最好在車身鈑金件上焊接排式的焊接螺母，多根線束的搭鐵都可在此處連接。這樣即解決了多處搭鐵零亂的問題，又解決了多處搭鐵位置對絕緣漆層進行處理的復雜工藝。這種處理方式有可能出現(xiàn)線束搭鐵的引出點不十分合理的現(xiàn)象。這些相互矛盾的間題可根據(jù)具體情況采取不同的搭鐵處理方式。線束在設計過程中導線的集中壓接絕不能忽視。壓接點的選擇第一要滿足線路原理的要求；第二要考慮線束的分支是否從此壓接點處經(jīng)過；第三還要考慮導線的走向，應以最短為宜。如果壓接點過于集中，可能在這些點處同時流過電流，造成電流過于集中，使線束過熱。過熱點處出現(xiàn)絕緣層的老化、龜裂，時間長久可能會使線束短路，造成燒線。還有，線束中的合股壓接一般是壓接點相隔應在20mm以上,不能過密。線束內(nèi)部壓接，還要在壓接處加以保護。對于要求嚴格的線段，壓接后用熱縮管套入，最大直徑的熱縮管可連接50根電線。此熱縮管在加熱幾秒鐘后，其內(nèi)層的聚烴膠便會滲人到每根導線當中，從而起到了萬無一失的保護作用。 導線的外保護導線組成電線束有多種多樣的結構形式，最普遍的一種是使用PVC膠帶將線束捆扎起來。這種結構具有柔性，便于布線，一般在儀表板及彎腳較多的地方使用。第2種方式是采用塑料粘接將導線一根一根排起來。此方法可將線束作成扁平結構，易于穿過狹窄區(qū)域，如地毯下或內(nèi)飾里。東風小康這款車在天棚內(nèi)就采用了此結構的線束，方便了內(nèi)飾板與車身金屬板的配合。第3種方式是將線束放在PVC套管內(nèi)。此結構的最大優(yōu)點是耐磨，如果密封膠的效果好，還能起到防水作用。這種結構的線束一般使用在發(fā)動機艙內(nèi)，如在高溫熱源附近還應使用耐高溫的PVC套管。EQ6380LF02汽車發(fā)動機艙內(nèi)的線束就使用了這種結構，而且在排氣管附近的起動機和交流發(fā)電機電線束上使用了耐200℃高溫的PVC套管，對線束加以保護。 連接器的設計，由插座()和插頭()的裝配而成。圖中：1是電線，2是鎖緊塊，3是端子(插片)，4是基座(插座端)，5是端子(插孔)，6是基座(插頭端)[14]。 插頭和插座的組件圖 插座組件圖 插頭組件圖連接器設計的關鍵是接觸件和基座的設計，其中接觸件與接觸件之間和接觸件與基座之間配合固定又是設計的核心。 汽車連接器接觸件的設計在進行接觸件設計時應該了解有關基本的連接方法、所使用的基體金屬、鍍層和膜層電阻作用等知識，主要是電接觸理論。 電接觸理論簡介電接觸理論是與電連接器、開關、繼電器等產(chǎn)品有關的一門基礎研究理論，它以材料科學為基礎，以現(xiàn)代電子為手段，研究金屬與金屬之間、金屬與氣體、液體之間通電后，其接觸界面的微觀機理和宏觀狀態(tài)。接觸有靜止接觸和滑動摩擦兩種情況，后者與機械學中的摩擦和磨損有關。由于通電后情況顯得更加復雜，再加上大氣環(huán)境中有害物質的影響，使電接觸的研究涉及到很多方面，比如：接觸表面微觀形貌對電接觸的影響；環(huán)境因數(shù)對接觸表面膜層的生成作用機理；接觸表面的金屬鍍覆層的作用；滑動接觸表面的潤滑及潤滑材料研究；接觸表面的微震腐蝕等[14]。電接觸理論主要涉及以下幾個方面：接觸電阻和接觸表面膜層；摩擦與磨損；潤滑作用機理；彈性零件設計；接觸表面鍍層研究；微震對接觸可靠性的影響。現(xiàn)對接觸電阻和接觸表面膜層、摩擦與磨損、彈性零件設計、接觸表面鍍層作簡要介紹。（1）接觸電阻和接觸表面膜層電接觸學對接觸電阻的形成和影響因素進行了廣泛深入的研究。當兩個潔凈的金屬表面接觸時，從微觀上看，是多個微小“凸起”接觸，這些點形象的被稱為“A”點，當電流通過此點時，電流線發(fā)生彎曲和收縮，使電流通過的路徑增長，而截面縮小，形成一個附加電阻，叫收縮電阻或集束電阻?？偸湛s電阻等于