引领电气CAD、PLM以及模拟仿真的未来

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汽车线束一体化的问题及对策

发表时间:2017-09-29 作者: 石庆生   来源: 互联网
随着我国汽车行业的不断发展,车辆上电气部件越来越复杂,汽车也已经从过去的机械结构以及简单的电路结构发展成了机电一体化集成体。汽车设备接收工作指令和汽车信号都是通过线束来实现的,为了保证车辆电气系统的使用年限,需要做好线束设计,保证人员和车辆的安全性,本文首先对汽车线束一体化设计存在的问题进行了探讨,然后将整车开发和线束系统开发紧密结合起来,取得了良好的设计要求。

    现代化发动机相较于传统发动机增加了执行元件、传感器、EUC元件,为了将这些元件的作用充分发挥出来,需要将这些电路元件充分连接起来。一般情况下,这些元件主要是通过线束进行连接的,在汽车电路系统中,线束设计是否合理对电气设备是否可以正常运转有着直接的影响。所以,本文首先对汽车线束设计中存在的问题进行探讨,然后提出了设计措施进行了探讨,取得了良好的设计效果,保证了汽车电气系统的使用年限和使用安全。

    1 线束设计的所依赖的基础

    以整车尺寸和电路原理图为基础,准确标出其中的电气设备是线束设计的重要依据。而电路原理图则是一种按照功能布局排列的图形符号,并借助多种符号展现系统和分系统装置、部件、设备以及软件等实际电路不同组元件之间存在的连接关系,但是在此过程中并不需要考虑图形的比例和实际尺寸以及形状等。而线束的实际长度和走向则是依据车辆的实际尺寸和电路原理图中电路元件的基本位置;为了提升装配和检修的便捷性,与此同时最大限度的降低成本投入和故障几率,当前全球范围内绝大多数国家都己经采取了负极搭铁的方式,对于电路元件的连接都是采取单线制进行。

    2 线束设计的一般性原则

    2.1 采用不同的导线颜色

    鉴于汽车生产及维修过程中的便利,将不同线路元件间的连接导线绝缘层按照不同颜色进行区分。所以,在制造线束之前需要购置各种不同颜色的导线。

    2.2 确保导线横截面积配置的合理性

    导线的横截面积实际是指线芯的横截面积。在线束设计中,保证导线横截面积配置的合理性属于设计的重点考虑方面。而合理性的根据则是用电设备的实际功率,若用电设备的功率较大时,经过其连接导线的电流就大,则宜用横截面积大的导线;若用电设备的功率较小时,连接其导线的电流就小,则适宜采用横截面积小的导线。假若采用横截面积小的导线连接功率大的用电设备,那么因流经导线的大电流会产生出较多的热量而造成火灾,继而出现短路故障。所以,在线束设计中需要按照用电设备的功率选择对应的导线横截面积。

    2.3 降低连接导线长度

    将用电设备间导线的长度尽量控制到最短程度,不但能够节省材料和降低成本,而且还可减少设备间的电阻和电压降,使得用电效率得到显著提升。所以在进行线束设计时,可按照用电设备间的距离作为导线的长度。

    2.4 对导线线束进行包扎保护

    当导线的走向和长度确定后还需对其进行包扎,包扎线束的目的在于形成保护的作用。由于汽车行驶的过程中,一些带有化学物质的泥浆等会飞溅到线束上,从而对线束产生一定的腐蚀作用,另一方面,车身在运动过程中会对线束产生摩擦作用,在这种情况下,如果导线的绝缘层被破坏,那么就会出现短路问题,继而造成车辆的故障。所以,进行线束的包扎保护和固定具有非常重要的作用。

    3 汽车线束的一体化设计

    3.1 导线横截面积的具体选择

    3.1.1 导线必须能够经受许用电流考验

    导线许用电流即就是导线自身所能承受电流流量的能力。通常情况下,许用电流需要被额定电流超出30%左右,否则在设备工作时,超负荷的电流经过导线就会产生较多的热量,从而造成绝缘层被烧坏。电源电路在汽车电系中具有极为重要的地位。汽车的电源有两个:即蓄电池和发电机。只有发电机的输出功率大于全车电路元件功率总和的情况下,车上的电路元件才能正常工作,此就对发电机连接导线的质量提出了更高要求。