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汽車(chē)線(xiàn)束設(shè)計(jì)流程、選材及搭鐵設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2019-09-04 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】隨著人們對(duì)汽車(chē)的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和排放性要求的提高,汽車(chē)線(xiàn)束變得越來(lái)越復(fù)雜,但車(chē)身給予線(xiàn)束的空間卻越來(lái)越小。因此,如何提高汽車(chē)線(xiàn)束的綜合性能設(shè)計(jì)便成為關(guān)注的焦點(diǎn),而且汽車(chē)線(xiàn)束制造廠家不再單純地搞線(xiàn)束后期設(shè)計(jì)和制造,和汽車(chē)主機(jī)廠家聯(lián)合進(jìn)行前期開(kāi)發(fā)成為必然的趨勢(shì)。以下談?wù)劸€(xiàn)束的一般設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)原則。
 
 
1 整車(chē)電路設(shè)計(jì)
 
(一)電源分配設(shè)計(jì)
 
汽車(chē)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理,直接關(guān)系到汽車(chē)電器件的正常工作與否和全車(chē)的安全性,因此世界各國(guó)的汽車(chē)線(xiàn)束設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)基本都是以安全為主。整車(chē)電氣系統(tǒng)基本上由3個(gè)部分組成。
 
蓄電池直接供電系統(tǒng)(一般稱(chēng)常電或30電)。這部分的電源所接負(fù)載一般都是汽車(chē)的安全件或重要件,主要目的是在為這些件提供電能時(shí)盡量少的加以控制,確保這些件即使汽車(chē)發(fā)動(dòng)不起來(lái)也能短暫正常工作,以方便到站點(diǎn)維修等。如:發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、ABS控制器的電源、診斷接口電源等。
 
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的供電系統(tǒng)(一般稱(chēng)為IG檔或巧電)。這部分電器件基本上是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才使用,取自發(fā)電機(jī)的電源,避免了為蓄電池充電時(shí)爭(zhēng)電源的可能性。如:儀表電源、制動(dòng)燈電源、安全氣囊電源等。
 
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)卸掉負(fù)載的電源(一般稱(chēng)為ACC電源)。這部分電器件一般所帶的負(fù)載較大,且在汽車(chē)起動(dòng)時(shí)不必工作。一般有點(diǎn)煙器電源、空調(diào)電源、收放機(jī)電源、刮水器電源等。
 
(二)線(xiàn)路保護(hù)設(shè)計(jì)
 
線(xiàn)路保護(hù)就是要對(duì)導(dǎo)線(xiàn)加以保護(hù),兼顧對(duì)回路電器件的保護(hù)。保護(hù)裝置主要有熔斷器、斷路順和易熔線(xiàn)。
 
1.熔斷器的選取原則
 
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大,另外,易受其他用電設(shè)備千擾的電器件必須單設(shè)熔斷器。
 
發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器、各類(lèi)報(bào)警信號(hào)燈和外部照明燈、喇叭等電器件對(duì)整車(chē)性能及安全影響也較大,但該類(lèi)電負(fù)荷對(duì)相互間的干擾并不敏感。因此,這類(lèi)電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個(gè)熔斷器。
 
對(duì)于為增加舒適性而設(shè)置的普通電器件類(lèi)的電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個(gè)熔斷器。
 
熔斷器分快熔式和慢熔式。快熔式熔斷器的主要部件是細(xì)錫線(xiàn),其中片式熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性和耐振好、易檢測(cè),所以被廣泛采用;慢熔式熔斷器實(shí)際上是錫合金片,這種結(jié)構(gòu)的熔斷器一般串接到感性負(fù)載的電路中,如電機(jī)電路。
 
電阻型的負(fù)載與電感型的負(fù)載盡量避開(kāi)使用同一個(gè)熔斷器。
 
一般根據(jù)電器件的最大連續(xù)工作電流計(jì)算并確定熔斷器容量,可按經(jīng)驗(yàn)公式:熔斷器額定容量=電路最大工作電流÷80%(或70%)。
 
2.?dāng)嗦菲?/div>
 
斷路器最大的特點(diǎn)是可恢復(fù)性,但其成本較高,使用較少。斷路器一般都是熱敏機(jī)械裝置,它利用兩種金屬的不同熱變形,使觸點(diǎn)開(kāi)閉或自行接通。新型的斷路器,使用PTC固體材料作為過(guò)流保護(hù)元件,它是一種正溫度系數(shù)的電阻,根據(jù)電流或溫度的高低斷開(kāi)或接通。這種保護(hù)元件的最大優(yōu)勢(shì)是當(dāng)故障排除后能自動(dòng)接通,不需人工調(diào)節(jié)和拆換。
 
3.易熔線(xiàn)
 
易熔線(xiàn)的特點(diǎn)是當(dāng)線(xiàn)路通過(guò)極大的過(guò)載電流時(shí),易熔線(xiàn)能在一定的時(shí)間內(nèi)(一般≤5s)熔斷,從而切斷電源,防止產(chǎn)生惡性事故。易熔線(xiàn)也是由導(dǎo)體和絕緣層構(gòu)成,絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料,因?yàn)榻^緣層較厚,所以看。起來(lái)比同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)粗。
 
易熔線(xiàn)一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線(xiàn)的常用的公稱(chēng)截面有0.3mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2,甚至還有8mm2等更大截面的易熔線(xiàn)。易熔線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)段長(zhǎng)度分為(50±5)mm、(100±10)mm、(150±15)mm3種。
 
易熔線(xiàn)應(yīng)有明顯的標(biāo)志,當(dāng)其熔斷后,其標(biāo)志仍應(yīng)存在以便于更換。
 
(三)繼電器的選取設(shè)計(jì)
 
繼電器分為電流式和電壓式2種。一般根據(jù)用電器的功率和開(kāi)關(guān)的承載能力來(lái)決定是否選用繼電器。常用繼電器的設(shè)備一般有刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)向燈(閃光器)等。繼電器分6V、12V、24V3種,常用的繼電器額定電壓為12V。
 
選用繼電器要參考的技術(shù)要求:①可靠性好;②性能穩(wěn)定;③質(zhì)量輕、體積小、壽命長(zhǎng),對(duì)周?chē)骷绊懶。虎芙Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、成本低。
 
(四)搭鐵分配設(shè)計(jì)原則
 
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大,且易受其他用電設(shè)備干擾,所以這些件的搭鐵點(diǎn)一定要單設(shè)。
 
對(duì)于安全氣囊系統(tǒng),它的搭鐵點(diǎn)不僅應(yīng)單設(shè),而且為了確保其安全可靠,最好采用復(fù)式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效,系統(tǒng)可以通過(guò)另一搭鐵點(diǎn)搭鐵,確保系統(tǒng)安全工作。
 
無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)為避免干擾,也要單獨(dú)搭鐵。
 
弱信號(hào)傳感器的搭鐵最好獨(dú)立,搭鐵點(diǎn)最好是在離傳感器較近的位置,以保證信號(hào)的真實(shí)傳遞。
 
其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互組合共用搭鐵點(diǎn)。原則是就近搭鐵,避免搭鐵線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),造成不必要的電壓降。
 
蓄電池負(fù)極線(xiàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線(xiàn)等因?qū)Ь€(xiàn)截面較大,因此一定要控制好線(xiàn)長(zhǎng)和走向,減小電壓降;為增加安全性,發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)身一般要單獨(dú)連到蓄電池負(fù)極搭鐵;
 
搭鐵方式:一是通過(guò)孔式接頭搭鐵,此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣;二是通過(guò)內(nèi)部短接的護(hù)套直接搭鐵。
 
2 線(xiàn)束三維布局走向設(shè)計(jì)
 
此流程主要是模擬仿真不同區(qū)域的線(xiàn)束走向、直徑,考慮線(xiàn)束過(guò)孔的密封和保護(hù),模擬線(xiàn)束的固定孔位和固定方式等,如圖1所示。三維布線(xiàn)用的主要軟件有PRO-E、UG和CATIA等。
 
3 插接件的選取設(shè)計(jì)
 
插接件是線(xiàn)束的核心部件,插接件的性能直接決定著線(xiàn)束整體的性能,而且對(duì)全車(chē)的電器穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。
 
(一)插接件的選取設(shè)計(jì)原則
 
插接件選取要保證與電器件的良好接觸,使接觸電阻降為最低,提高可靠性,優(yōu)先選用雙彈簧式壓緊結(jié)構(gòu)的插接件。
 
根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)的截面積和通過(guò)電流的大小合理選擇插接件。
 
發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)對(duì)接的護(hù)套,由于艙內(nèi)溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體,因此一定要選擇防水性護(hù)套。
 
在同一條線(xiàn)束中若用同一種護(hù)套,其顏色一定要有區(qū)別。
 
基于汽車(chē)外觀的整體協(xié)調(diào)性,在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中應(yīng)優(yōu)先選用黑色或深色的護(hù)套。
 
為減少線(xiàn)束對(duì)接用護(hù)套的種類(lèi)和數(shù)量,優(yōu)先選用混合型件,使裝配固定方便。
 
對(duì)于要求性能較高的安全氣囊、ABS、ECU等用的端子插接件,應(yīng)優(yōu)先選用鍍金件以保證安全可靠性。
 
蓄電池接頭(電瓶夾)內(nèi)部為錐體,錐度為1:9;電瓶夾的材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。
 
不同規(guī)格的插接件可承載的電流一般如下:1系列,10A左右;2.2或3系列,20A左右;4.8系列,30A左右;6.3系列,45A左右;7.8或9.5系列,60A左右。
 
(二)插接件原材料(材質(zhì))性能分析
 
1.護(hù)套材質(zhì)(塑料件)
 
常用的材質(zhì)主要有PA6、PA66、ABS、PBT、pp等,筆者總結(jié)了它們的具體性能差異,見(jiàn)表2。設(shè)計(jì)插件時(shí)可根據(jù)不同的需求選擇不同的材質(zhì),還可根據(jù)實(shí)際情況在塑料中添加阻燃或增強(qiáng)材料,以達(dá)到增強(qiáng)或阻燃的目的,如添加玻璃纖維增強(qiáng)等。
 
2.端子材質(zhì)(銅件)
 
插接件用的銅主要是黃銅和青銅(黃銅的硬度比青銅的硬度稍低),其中黃銅占的比重較大。另外,可根據(jù)不同的需求選擇不同的鍍層。
 
4 導(dǎo)線(xiàn)的選取設(shè)計(jì)
 
(一)導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型的選擇
 
線(xiàn)束設(shè)計(jì)選用導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型重點(diǎn)考慮線(xiàn)束所處的環(huán)境和功能。例如:發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)h(huán)境溫度高,腐蝕性氣體和液體也很多。因此,一定要使用耐高溫、耐油、耐振動(dòng)、耐摩擦導(dǎo)線(xiàn);行李廂蓋上的導(dǎo)線(xiàn)要在低溫下保持其彈性,所以要選用冷彈性導(dǎo)線(xiàn)保證其正常工作;自動(dòng)變速器上的導(dǎo)線(xiàn)一定要耐高溫、耐液壓油,其溫度穩(wěn)定性要好;弱信號(hào)傳感器要用屏蔽導(dǎo)線(xiàn),例如爆震傳感器和曲軸位置傳感器、ABS輪速傳感器等;門(mén)內(nèi)線(xiàn)耐彎曲性要求高等。
 
汽車(chē)線(xiàn)束常用的導(dǎo)線(xiàn)通常使用多股絞合銅導(dǎo)線(xiàn),絕緣皮為PVC絕緣材料。線(xiàn)束用導(dǎo)線(xiàn)要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。
 
汽車(chē)線(xiàn)束常用的導(dǎo)線(xiàn)種類(lèi)有日標(biāo)(AVSS等)、國(guó)標(biāo)(QVR)、德標(biāo)(FLRY)、美標(biāo)等幾大系列。AVSS(AVS)導(dǎo)線(xiàn)的特點(diǎn)是薄皮絕緣,柔韌性較好;QVR的特點(diǎn)是絕緣皮厚,比較柔軟,延展性好;德標(biāo)導(dǎo)線(xiàn)絕緣皮更薄,柔韌性好;美標(biāo)導(dǎo)線(xiàn)絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體,還有經(jīng)過(guò)輻照工藝加工的。可根據(jù)用戶(hù)的需求和不同的工作環(huán)境選取適當(dāng)類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)。
 
(二)計(jì)算選取導(dǎo)線(xiàn)截面積
 
根據(jù)電器件功率的大小計(jì)算流通導(dǎo)線(xiàn)的電流;長(zhǎng)時(shí)間工作的電氣設(shè)備可選擇實(shí)際載流量60%的導(dǎo)線(xiàn);短時(shí)間工作的用電設(shè)備可選用實(shí)際載流量60%-100%之間的導(dǎo)線(xiàn)。
 
根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度大小適當(dāng)改變導(dǎo)線(xiàn)的截面積。
 
根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)的走向、插接件的數(shù)量(即電壓降的大?。┻m當(dāng)改變導(dǎo)線(xiàn)的截面積。
 
關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)截面積的計(jì)算,也有一些專(zhuān)家總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)公式:
 
I=P/UsA=IρL/Ud
 
式中:I——電流;P——功率;Us——系統(tǒng)電壓;A——導(dǎo)線(xiàn)截面積;Ud——允許最大電壓降損失;ρ——銅電阻率;L——導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度。
 
或按下面經(jīng)驗(yàn)公式:
 
I=A×10+8/2
 
5 全車(chē)線(xiàn)束密封件(橡膠件)的設(shè)計(jì) 
 
汽車(chē)線(xiàn)束過(guò)孔時(shí)一般運(yùn)用橡膠件進(jìn)行過(guò)渡,以起到耐磨、防水、密封等作用。主要分布在以下部位:發(fā)動(dòng)機(jī)與駕駛室接口處、前艙與駕駛室接口處(左右共2處)、四門(mén)(或有后背門(mén))與車(chē)廂接口處、油箱進(jìn)口處。
 
常用的材質(zhì)一般為天然橡膠、氯丁膠、硅橡膠、三元乙丙等。
 
天然橡膠的特性:具有良好的彈性和機(jī)械強(qiáng)度,有優(yōu)異的耐曲撓性,有較高的撕裂強(qiáng)度和良好的耐寒性。缺點(diǎn):耐老化性不大好,不耐油和臭氧,易燃。
 
氯丁膠的特性:耐臭氧、耐熱老化、耐油等性能較好,具有難燃性和自熄性;但耐低溫性不好。
 
硅橡膠的特性:耐熱性、耐寒性和耐侯性較好;缺點(diǎn)是不耐油。
 
三元乙丙的特性:耐侯性、耐臭氧、耐熱、耐腐蝕性、耐酸堿等性能都較好,而且擁有高強(qiáng)度和高伸縮率;缺點(diǎn):粘接性較差,且彈性沒(méi)天然橡膠好,耐油性差。
 
比較而言,三元乙丙的綜合性能較好,所以現(xiàn)在汽車(chē)線(xiàn)束用橡膠件一般選用三元乙丙材料。
 
6 全車(chē)線(xiàn)束包扎和固定設(shè)計(jì) 
 
(一)線(xiàn)束包扎設(shè)計(jì)
 
線(xiàn)束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防止干擾、降低噪聲、美化外觀的作用,一般根據(jù)工作環(huán)境和空間大小制定以下包扎設(shè)計(jì)方案。
 
發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束工作環(huán)境惡劣,因此全用高阻燃性、防水、機(jī)械強(qiáng)度高的波紋管包扎。
 
前艙線(xiàn)工作環(huán)境也相對(duì)較差,大部分枝干也用阻燃性好的波紋管包扎,部分分支用PVC管包扎。
 
儀表線(xiàn)工作空間較小,環(huán)境相對(duì)較好,可用膠帶全纏或花纏。
 
門(mén)線(xiàn)和頂篷線(xiàn)工作空間較小,可用膠帶全纏,部分枝干可用工業(yè)塑料布包扎;較細(xì)的頂篷線(xiàn)可直接用海綿膠帶粘在車(chē)身上。
 
底盤(pán)線(xiàn)因與車(chē)體接觸部位較多,因此用波紋管包扎防止線(xiàn)束磨損。
 
(二)包扎用原材料的性能分析
 
1.波紋管
 
波紋管在線(xiàn)束包扎中一般占到60%左右,甚至更多。主要的特點(diǎn)就是耐磨性較好,在高溫區(qū)耐高溫性、阻燃性、耐熱性都很好。波紋管的耐溫在-40-150℃間。它的材質(zhì)一般分PP和PA2種。PA材質(zhì)在阻燃、耐磨方面優(yōu)于PP材質(zhì);但PP材質(zhì)在抗彎曲疲勞性方面強(qiáng)于PA材質(zhì)。
 
2.PVC管
 
PVC管的功用和波紋管差不多。PVC管柔軟性和抗彎曲變形性較好,而且PVC管一般為閉口,所以PVC管主要用于線(xiàn)束拐彎的分支處,以便使導(dǎo)線(xiàn)圓滑過(guò)渡。PVC管的耐熱溫度不高,一般在80℃以下。
 
3.膠帶
 
膠帶在線(xiàn)束中起到捆扎、耐磨、絕緣、阻燃、降噪、作標(biāo)記等作用,在包扎材料中一般占到30%左右。線(xiàn)束用膠帶一般分PVC膠帶、氣絨布膠帶和布基膠帶3種。PVC膠帶耐磨性、阻燃性較好;耐溫在80℃左右,降噪性不好,價(jià)格較便宜。絨布膠帶和布基膠帶材料為PET。絨布膠帶的包扎性和降噪性最好,耐溫在105℃左右;布基膠帶的耐磨性最好,耐溫最高150℃左右。絨布膠帶和布基膠帶共有的缺點(diǎn)是阻燃性不好,價(jià)格昂貴。
 
(三)線(xiàn)束固定設(shè)計(jì)
 
中央電器盒一般用鋼板條、螺栓等固定,或用電器盒本身設(shè)計(jì)的固定結(jié)構(gòu)直接安裝在車(chē)身上。
 
各條線(xiàn)束一般用塑料扎帶、扣鉤等固定在車(chē)身孔內(nèi)。車(chē)身孔大多為圓孔或橢圓孔,一般直徑為5mm、6mm、7mm不等。
 
各條線(xiàn)束間對(duì)接的護(hù)套一般用護(hù)套支架集體固定起來(lái),并安裝在車(chē)身上。
 
7 整車(chē)低壓線(xiàn)束搭鐵設(shè)計(jì)
 
整車(chē)電源分配和搭鐵設(shè)計(jì)是汽車(chē)線(xiàn)束設(shè)計(jì)中的核心部分。良好的搭鐵設(shè)計(jì)是電源傳輸與信號(hào)傳遞的重要保證。如果搭鐵點(diǎn)選取不當(dāng),很容易造成信號(hào)干擾,從而影響電器件的功能實(shí)現(xiàn)。
 
單線(xiàn)制與負(fù)極搭鐵
 
整車(chē)搭鐵系統(tǒng)有兩個(gè)重要的概念:?jiǎn)尉€(xiàn)制和負(fù)極搭鐵。單線(xiàn)制指的是在汽車(chē)電子系統(tǒng)中從電源到用電設(shè)備只用一根導(dǎo)線(xiàn)相連,而用汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)等金屬機(jī)體作為另一公用導(dǎo)線(xiàn)。由于單線(xiàn)制節(jié)省導(dǎo)線(xiàn),線(xiàn)路簡(jiǎn)化清晰,安裝和檢修方便,且電器件也不需要與車(chē)體絕緣,所以現(xiàn)代汽車(chē)電氣系統(tǒng)普遍采用單線(xiàn)制。
 
汽車(chē)電氣系統(tǒng)采用單線(xiàn)制時(shí),蓄電池的一個(gè)電極接到車(chē)體上,俗稱(chēng)“搭鐵”。若蓄電池的負(fù)極與車(chē)體相接,就稱(chēng)負(fù)極搭鐵,反之為正極搭鐵。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,國(guó)產(chǎn)汽車(chē)電氣系統(tǒng)均采用負(fù)極搭鐵。
 
搭鐵點(diǎn)的分類(lèi)與介紹
 
1) 電源搭鐵蓄電池負(fù)極樁頭上的零電位。
 
2) 整車(chē)搭鐵整車(chē)上互相導(dǎo)通的,可導(dǎo)電的車(chē)身鈑金、底盤(pán)或者發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等。
 
3) 電源信號(hào)搭鐵整車(chē)上各類(lèi)電氣元器件的電源饋線(xiàn)。按照回路中的電流的大小/波形,可劃分為“臟搭鐵”或者“干凈搭鐵”。
 
干凈搭鐵:峰值電流小于1 A的搭鐵,如傳感器信號(hào)反饋或者不同零部件之間的控制信號(hào)(例如網(wǎng)絡(luò)通信)。
 
臟搭鐵:峰值電流大于1 A的脈沖寬度調(diào)制負(fù)載和大于1 A的開(kāi)關(guān)負(fù)載,如電機(jī)類(lèi)和開(kāi)關(guān)類(lèi)負(fù)載。
 
4) 射頻搭鐵經(jīng)常被用作控制射頻干擾的搭鐵。這類(lèi)搭鐵一般都是通過(guò)裝配直接裝在車(chē)身鈑金上,不能用作任何搭鐵電流的旁路。
 
5) 天線(xiàn)搭鐵如收音機(jī)天線(xiàn)搭鐵。
 
搭鐵分配設(shè)計(jì)流程圖
 
搭鐵分配
 
考慮電器件的整車(chē)安裝位置,結(jié)合電器件負(fù)載類(lèi)型及具體搭鐵類(lèi)別,對(duì)各電器件進(jìn)行搭鐵分配設(shè)計(jì)。
 
4.1 總體原則
 
1) 就近搭鐵。盡可能縮短搭鐵回路長(zhǎng)度,減小回路電壓降、成本和質(zhì)量。
 
2) 盡可能減少各子系統(tǒng)之間不必要的互相干擾。
 
4.2 干擾產(chǎn)生的原理
 
理想情況下,每個(gè)電器件都需就近單獨(dú)搭鐵,然而這樣會(huì)造成整車(chē)搭鐵數(shù)量過(guò)多,極大地增加裝配復(fù)雜性,增加整車(chē)質(zhì)量和成本,因此這種方法并不是最佳選擇。在進(jìn)行搭鐵設(shè)置時(shí),必須考慮對(duì)搭鐵進(jìn)行共用、合并。圖2為搭鐵合并干擾圖。
 
當(dāng)只有零件1工作時(shí),I1=U/(L1+R1);當(dāng)只有零件2工作時(shí),I2=U/(L1+L2+R2);當(dāng)2個(gè)零件都工作時(shí),I1+I2=U/(L1+R1)+U/(L1+L2+R2),此時(shí)如果I2明顯大于I1時(shí),那么零件1與搭鐵之間的電勢(shì)差會(huì)增加很大,將會(huì)影響到其正常工作。
 
R1—零件1的電阻, L1—鉚接點(diǎn)到搭鐵點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)電阻, R2—零件2的電阻,L2—零件2到鉚接點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)電阻
 
搭鐵合并干擾圖
 
通常的設(shè)計(jì)規(guī)范都會(huì)禁止臟搭鐵和干凈搭鐵鉚接在一起。如果高、低搭鐵電流的大小差值超過(guò)了1/5的話(huà),這兩個(gè)搭鐵回路就不能鉚接在一起。但請(qǐng)注意,這只是相當(dāng)保守的設(shè)計(jì)規(guī)范,如果對(duì)這兩個(gè)回路做了詳盡分析后,就可以鉚接在一起。
 
從以上分析可以知曉,為了盡可能減少鉚接引起的干擾,應(yīng)該盡可能降低L1的值,即降低鉚接點(diǎn)到搭鐵之間的電阻。因此應(yīng)該盡量將鉚接點(diǎn)靠近搭鐵片,同時(shí)若有必要需要增加這段的線(xiàn)徑。
 
4.3 幾種搭鐵回路的連接方式
 
4.3.1 采用鉚接點(diǎn)進(jìn)行搭鐵的合并形式
 
通過(guò)鉚接點(diǎn)合并搭鐵方式圖
 
第1種方式干凈搭鐵回路之間的鉚接是允許的,第2種臟搭鐵回路之間的鉚接,需要按照4.2的方法進(jìn)行分析,若通過(guò)也是完全可以接受,對(duì)于第3種臟搭鐵與干凈搭鐵回路相互鉚接,通常是不允許這樣的,除非得到專(zhuān)家的評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)才被允許。
 
4.3.2 采用搭鐵片共同搭鐵合并形式
 
通過(guò)接線(xiàn)片合并搭鐵方式圖
 
第1種方式干凈搭鐵回路之間的搭鐵端子搭接是允許的;第2種臟搭鐵回路之間的搭鐵端子搭接,也是完全可以接受的;對(duì)于第3種臟搭鐵與干凈搭鐵端子搭接,通常是可以接受的,但需要得到相關(guān)專(zhuān)業(yè)的評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。
 
4.3.3 在搭鐵末端一并壓接到搭鐵端子的形式
 
第1種方式干凈搭鐵回路之間的回路并接是允許的;第2種臟搭鐵回路之間的回路并接也是完全可以接受的;對(duì)于第3種臟搭鐵與干凈搭鐵回路并接,通常是可以接受的,但需要得到相關(guān)專(zhuān)業(yè)的評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。
 
通過(guò)并線(xiàn)壓接端子合并搭鐵圖
 
搭鐵點(diǎn)的要求
 
1) 搭鐵點(diǎn)的位置應(yīng)該便于安裝和維修,并且搭接面能夠滿(mǎn)足扭矩要求。
 
2) 每個(gè)搭鐵點(diǎn)不應(yīng)該接超過(guò)2個(gè)接線(xiàn)片。
 
3) 搭鐵點(diǎn)不應(yīng)布置在強(qiáng)飛濺區(qū)域和積水區(qū)域。
 
4) 搭鐵點(diǎn)不允許布置在通過(guò)螺栓連接的金屬件上,比如車(chē)門(mén)。儀表臺(tái)骨架設(shè)置搭鐵點(diǎn)時(shí),只有當(dāng)其是焊接在車(chē)身上才允許。
 
5) 對(duì)于車(chē)身鈑金厚度小于3mm的地方,推薦使用焊接螺母解決方案。對(duì)于大于3mm的厚板,建議使用自攻螺釘進(jìn)行搭鐵安裝。
 
一般性的搭鐵分配原則
 
1) 發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ABS等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大,易受其他用電設(shè)備干擾的電器件(如音響、油位傳感器等),這些件的搭鐵一定要單設(shè)。
 
2) 安全氣囊系統(tǒng),搭鐵點(diǎn)不僅要單設(shè),還需使用復(fù)合搭鐵,其目的是當(dāng)其中一處搭鐵失效時(shí),系統(tǒng)可以通過(guò)另一搭鐵點(diǎn)搭鐵,確保系統(tǒng)安全工作。
 
3) 射頻信號(hào)為避免干擾其他系統(tǒng),需要單獨(dú)搭鐵。
 
4) 弱信號(hào)傳感器的搭鐵最好獨(dú)立,搭鐵點(diǎn)最好是在離傳感器近的位置,以保證信號(hào)的真實(shí)傳遞。
 
5) 其他電器件可以根據(jù)具體的布置情況相互結(jié)合共用搭鐵點(diǎn)。原則就是就近搭鐵,避免搭鐵線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),造成不必要的電壓降。
 
6) 蓄電池負(fù)極線(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線(xiàn)等因?qū)Ь€(xiàn)截面積較大,因此一定要控制線(xiàn)長(zhǎng)和走向,減小電壓降;為增加安全性,發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)身一般都要單獨(dú)連到蓄電池負(fù)極。
 
7) 需要將電子搭鐵和功率搭鐵區(qū)分開(kāi)來(lái),將模擬信號(hào)搭鐵與數(shù)字信號(hào)搭鐵分開(kāi),避免信號(hào)之間的相互干擾。
 
以上是汽車(chē)低壓線(xiàn)束搭鐵設(shè)計(jì)的一些內(nèi)容,實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,應(yīng)該靈活使用。設(shè)計(jì)完畢后,還需要通過(guò)一些必要的測(cè)試以保證設(shè)計(jì)的可靠性。
 
來(lái)源:智享汽車(chē)圈
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