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基于瞬态电流影响的汽车线束选取分析

发表时间:2018-01-09 作者: 金保永  孙仁云  张潇  刘涛   来源: 互联网
本文以某自卸车为例,通过实验对汽车线束设计过程中极易忽略的瞬态电流、线束温度等问题,提出了汽车电路中导线截面积、接插件等线束部件的选取原则和注意事项,为整车运行的可靠性提供参考。


    以实车测试左近光灯为例:在初始环境温度26.4°C ,电池组供电电压实测24V的条件下,对左近光灯线束进行了测量(导线实际采用截面积1mm²),图1为起动瞬间该线束回路瞬态电流测试结果,图2为左近光灯线束稳定电流测试结果。由图1、图2 可知通电瞬间瞬态电流最大值可以达到14.72A ,回路工作稳定后通过电气设备的电流仅为2.64A ,通过对比两值相差较大,如此高的瞬态电流长期使用定会对该回路线束、电器等部件造成损害,实验过程中通过整车线束进行热成像测试发现该回路继电器温度较高(如图3所示),图4是FLUKE红外热像仪对灯光控制继电器测试的温度变化趋势(测试前5分钟测试间隔为0.5分钟,5~10分钟测试间隔为1 分钟,之后测试30和60分钟),测试温度整体呈现增高趋势。那么在回路瞬态电流多次冲击和关键部件温度过高的工作环境下,很容易造成回路中相关部件的黏连短路,进而使该回路长通,出现故障,整车的安全性、可靠性也都会受到影响。

   

   

3 实验结果分析

    通过对实验室测试的相关实验数据结果分析,发现汽车线束在设计过程中常常会忽略线束回路本身的电阻影响。通过对整车线束的测试分析发现线束中存在瞬时电流过大、某些部件温度过高等现象。同时发现发热类阻性负载回路导线截面积绝大多数选取0.5-0.75mm²,通过图1、图2实测电流数据和QC/T29106-2002汽车低压电线束条件进行比较,发现实测图1起动瞬态电流大于标准要求,瞬态电流虽然在整车运行过程中持续时间很短,但多次起动情况下仍对线束回路有较大冲击,在汽车运行过程中将很容易出现故障。

    以左近光灯为例,由图1试验数据可知左近光灯线束通电后瞬态电流可达14.72A ,由公式(4)计算可得A 为1.072mm²,由于线束在整车行工程中伴随持续的发热考虑运行的安全性线束截面积应留有一定的余量,故A取1.5为好。

    实验同时对汽车近光灯;危险报警灯等回路线束进行测试,瞬态电流均比回路稳定电流大。由此可见瞬态电流过大是发热类阻性负载回路的共性,因此为保证整车运行的安全性,在设计选取汽车此类线束时要充分考虑线束的这种现象。

4 线束设计的选取方法

    线束作为整车运行的神经网络,导线的选取一定要通过精确计算并结合实际情况选择合适的截面积。起动瞬态电流、回路运行时的温度这些容易被忽视的细小因素在设计过程中也要引起设计者的重视。汽车起动瞬间电流必定很大,长时间运行线束温度也一定会升高,所以在设计之初导线截面积可适当取大些,以满足线束回路运行的需要。

    线束回路不仅包括导线还有端子、接插件等保护附件,以及继电器、熔断器等电器部件,对于这些部件除了精确的计算还应根据实际工作环境进行合理选取。

    例如发动机部位温度高、腐蚀性大、长期振动,处于这种部位的导线、端子以及接插件极易与其他部件发生摩擦、碰撞,因此发动机部位的线束部件就要有耐高温、耐腐蚀、密封好的特点。

5 结语

    本文主要介绍了汽车线束的选取,通过实验测试表明起动瞬态电流、线束温度对整车运行安全也至关重要,提出了线束选取遵循的原则和注意事项。同时瞬态电流、线束温度等极易忽略的汽车安全因素在汽车设计时也应进行综合考虑并满足相关国家和行业标准。