汽车线束设计流程

汽车线束设计流程

摘要 (3)

关键词 (3)

第一章 汽车线束简介 (4)

第二章 汽车线束设计主流程图 (5)

第三章 整车电器原理图设计 (6)

第四章 汽车线束三维布置 (15)

第五章 汽车线束二维线束图纸设计 (15)

第六章 结束语 (16)

摘 要

汽车上的电源和各种电气零件通过线束来实现电路物理连接，线束分布遍布全车。如果把发动机比作汽车心脏的话，那么线束就是汽车的神经网络系统它负责整车各个电器零件之间的信息传递工作，可见汽车线束对于汽车线路的重要性。随着人们对舒适性、经济性、安全性要求的不断提高，汽车上的电子产品种类也在不断增加，汽车线束越来越复杂，这就要求电线束的设计必须具有优质的数据传输性能，很高的可靠性，同时要求节省空间，减少汽车自身的重量，要同时达到这些要求这就对汽车线是来一个很大的挑战，因此汽车线束设计的综合性能便成为重中之重。笔者根据几年以来从事汽车线束设计工作的经验，结合线束开发在汽车研发项目中的进度，谈谈汽车线束设计的一般流程和设计原则。

本文主要从整车厂线束开发的角度介绍汽车线束的设计流程，介绍线束设计的主要节点步骤以及需要注意的重点问题；主要的设计流程包括：整车电器原理设计、汽车线束三维布置、二维线束图纸设计、线束的检验等环节主要的工作内容。

关键词：电器原理，设计流程，三维布置，二维线束图纸

一、 汽车线束简介

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，不管是乘用车还是商用车，高级轿车还是普通轿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。

本文所说的汽车电线又称低压电线，一般是指12V或者是24V（不包括混合动力和电动车中的高压线束），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。

随着人们对舒适性、经济性、安全性要求的不断提高，汽车上的电子产品种类也在不断增加，汽车线束越来越复杂，这就要求电线束的设计必须具有优质的数据传输性能，很高的可靠性，同时要求节省空间，减少汽车自身的重量，要同时达到这些要求这就对汽车线是来一个很大的挑战，因此汽车线束设计的综合性能便成为重中之重。

二、 汽车线束设计主流程图

图1

三、整车电器原理设计

1、电源分配设计

根据《电气设计任务书》要求的电器配置和技术要求、及各系统的分系统原理图，绘制整车的电器原理图，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。

汽车上的电源主要来自两部分，一个是蓄电池、一个是发电机；发电机的功率要根据整车的电器配置，满足在不同工况下的最小用电需求；蓄电池型号的选择主要根据起动机的功率、整车的电器配置同时要满足相关的低温冷启动试验的要求。

汽车的供电系统设计是否合理，直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全性，因此世界各国的汽车线束设计出发点基本都是以安全为主。整车电器系统基本上由三种模式组成。

a）蓄电池直接供电系统（一般称常电或30电）。这部分的电源所接负载一般都是汽车的安全件或重要件，主要目的是在为这些件提供电能时尽量少的加以控制，确保这些件即使汽车发动不起来也能短暂正常工作，以方便到站点维修等。如：发动机ECU及发动机传感器的工作电源、燃油泵的工作电源、ABS 控制器的电源、诊断接口电源等。

b）点火开关控制的供电系统（一般称为IG电）。这部分电器件基本上是在发动机工作运转的情况下才使用，取自发电机的电源，避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。如：仪表电源、制动灯电源、安全气囊电源等。

c）发动机起动时卸掉负载的电源（一般称为ACC电源）。这部分电器件一般所带的负载较大，且在汽车起动时不必工作。一般有点烟器电源、空调电源、收放机电源、刮水器电源等。

2、保险计算、选用原则

保险是用来保护用电设备的，根据用电器的功率选取合适的保险，线束导线是根据保险的规格来选取合适的线规、线径的，保险是在用电器超出更定功率时熔断保护用电器，而线束要保证在保险熔断前的正常工作，不能出现线束过热甚至熔化着火的情况。

2.1缓熔保险一般多用于一级保护，主要保护主线路用电器，也用于保护电机大灯等瞬时功率较大的用电器等，缓熔保险规格、熔断时间、额定电流,颜色与压降对应关系见表1。

缓熔保险规格 线色 额定电流下的标准电压降（mv） 20（A） 蓝 106

25（A） 自然色 101

30（A） 粉红色 91

40（A） 绿色 87

50（A） 红色 88

60（A） 黄色 87

表1

缓熔保险规格与熔断时间对应关系见表2

额定电流（%）

熔断时间

最小 最大

100 100h —— 135 60s 1800s 200 4s 60s 350 0.2s 7s 600 0.04s 1s

表2

2.2插片式保险又叫 ATO保险一般多用于二级保护，主要保护分支线束和用电设备，因此尽量使每一路用电设备回路单设保险丝。ATO保险规格、熔断时间、额定电流,颜色与压降对应关系见表3。

额定电流，A 颜色 额定电流下的标准电压降（mv）

1 黑 176

2 灰 141

3 紫 137

4 粉红 136

5 棕褐 128

7.5 褐 116

10 红 109

15 蓝 102

20 黄 98

25 自然色 92

30 绿 84

表3

ATO保险额定电流与熔断时间对应关系见表4

额定值（%） 额定电流，A

熔断时间

最小 最大

100 35～40 100h -- 110 1～40 100h --

135

1～2 0.50s 600s 3～40 0.75s 600s

200

1～2 0.10s 5s 3～40 0.15s 5s

350

1～2 0.020s 0.5s 3～40 0.080s 0.5s

600

1～30 —— 0.1s 35～40 —— 0.15s

表4

2.3 MINI保险的电气参数与ATO保险的参数很接近，MINI保险的在尺寸上比ATO保险更小，更有利于减小保险盒的尺寸，就目前来说使用的也比较多。MINI保险规格、熔断时间、额定电流,颜色与压降对应关系表5。