汽车空调线束设计.ppt

<p>,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、空调线束的组成：,通常所说的线束是由导线、接插件护套、接插件及,PVC,护套、胶布、继电器等组成。针对我们空调系统总成来说，我们主要考虑的是：导线、接插件型号及导线外缠的绝缘层材料。下面就一一简单介绍。,二、导线选择概述：,汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线，绝缘皮为绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性线束设计选用导线类型重点考虑线束所处的环境和功能。例如：发动机周围环境温度高，腐蚀性气体和液体也很多。因此，一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线；行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性，所以要选用冷弹性导线保证其正常工作；自动变速器上的导线一定要耐高温、耐液压油，其温度稳定性要好；弱信号传感器要用屏蔽导线，例如爆震传感器和曲轴位置传感器、,ABS,轮速传感器等；门内线耐弯曲性要求高等,。,汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线，绝缘皮为,PVC,绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。,2.1,导线的种类：,日标线：,AVS,、,AVSS,。薄皮绝缘，柔韧性好 常用,国标线：,QVR,。绝缘皮厚，比较柔软，延展性好 常用,德标线：,FLRY,，绝缘皮更薄，柔韧性好 我公司目前还未使用,美标线：我公司目前还未使用,2.2,常用导线的介绍：,2.2.1,日标线的介绍：参考,JASO D611/1994,标准,a.,日标线主要有,AVS,、,AVSS,、,CAVS,或,CAW*,、,CAVUS*,线，我们主要应用的是,AVS,和,AVSS,线，其区分见下表：,产品种类,产品代号,绝缘厚度分级,mm,1,型 薄壁绝缘电缆,AVS,（,80,）,标准绝缘厚度,0.5,0.7mm,2,型 薄壁绝缘电缆,AVSS,（,80,）,标准绝缘厚度,0.3,0.4mm,标称截面,mm,2,导体,绝缘,成品外径,导体结构根数,/mm,计算截面,mm,2,近似外径,mm,标称厚度,mm,最小厚度,mm,标称外径,mm,最大外径,mm,0.3,7/0.26,0.371,0.8,0.5,0.32,1.8,1.9,0.5,7/0.32,0.562,1.0,0.5,0.32,2.0,2.1,0.85,16/0.26,0.849,1.2,0.5,0.32,2.2,2.3,11/0.32,0.884,1.2,0.5,0.32,2.2,2.3,1.25,16/0.32,1.286,1.5,0.5,0.32,2.5,2.6,2,26/0.32,2.089,1.9,0.5,0.32,2.9,3.1,3,41/0.18,2.4,0.6,0.40,3.6,3.8,5,65/0.32,5.224,3.0,0.7,0.48,4.4,4.6,b.1,型薄壁绝缘电缆结构即,AVS,线：,通常说的,0.3,或,0.5,的线，指的是铜线的大致截面积，而不是线的外径,标称截面,mm,2,导体,绝缘,成品外径,导体结构根数,/mm,计算截面,mm,2,近似外径,mm,标称厚度,mm,最小厚度,mm,标称外径,mm,最大外径,mm,0.3,7/0.26,0.371,0.8,0.30,0.24,1.4,1.5,7/,根紧压,0.371,0.7,0.35,0.28,1.4,1.5,0.5,7/0.32,0.562,1.0,0.30,0.24,1.6,1.7,7/,根紧压,0.562,0.9,0.35,0.28,1.6,1.7,0.85,19/0.24,0.859,1.2,0.30,0.24,1.8,1.9,7/0.4,0.879,1.1,0.30,0.24,1.8,1.9,7/,根紧压,0.879,1.1,0.35,0.28,1.8,1.9,11/,根紧压,0.884,1.1,0.35,0.28,1.8,1.9,1.25,19/0.29,1.254,1.5,0.30,0.24,2.1,2.2,16/,根紧压,1.287,1.4,0.35,0.28,2.1,2.2,2,19/0.37,2.04,1.9,0.4,0.32,2.7,2.8,c.2,型薄壁绝缘电缆结构即,AVSS,线：,WQT40,导线规格：,0.5-2.0mm,使用,AVSS,导线,3.0-5.0mm,使用,AVS,导线。这应该从重量、安全和绝缘的角度考虑的。,0.5,至,2.0,的线通过的电流较小，绝缘层也可较薄，,3.0,之,5.0,的线通过的电流较大，绝缘层应厚些，从而保证绝缘性,2.2.2,国标线的介绍：参考,JB-T8139-1999,标准,a.,国标线类型：,型号,名称,主要用途,QVR,公路车辆用铜芯聚氯乙烯绝缘低压电线（,-40,80,）,车辆高温区电器及仪表线路用,QFR,公路车辆用铜芯聚氯乙烯,-,丁腈复合物绝缘低压电线（,-40,70,）,QVR-105,公路车辆用铜芯耐热,105,聚氯乙烯绝缘低压电线（,-40,105,）,车辆高温区电器及仪表线路用,QVVR,公路车辆用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低压电线,车辆与挂车间电器线路用,b.QVR,导线：普通聚氯乙烯绝缘低压电缆，由符合,GB 3953,要求的软铜线绞合而成,；,标称截面积,mm,2,导体结构直径,/,根数,标称绝缘厚度,mm,电线最大外径,mm,0.2,12/0.15,0.3,1.3,0.3,16/0.15,0.3,1.4,0.4,23/0.15,0.3,1.6,0.5,16/0.2,0.6,2.4,0.75,24/0.2,0.6,2.6,1.0,32/0.2,0.6,2.8,c.QVR-105,型汽车电线：耐热聚氯乙烯绝缘低压电缆，由符合,GB 3953,要求的软铜线绞合而成,；,标称截面积,mm,2,导体结构直径,/,根数,标称绝缘厚度,mm,电线最大外径,mm,1.5,30/0.25,0.6,3.1,2.5,49/0.25,0.7,3.7,4.0,56/0.3,0.8,4.5,6.0,84/0.3,0.8,5.1,10.0,84/0.4,1.0,6.7,16.0,126/0.4,1.0,8.5,标称截面积,mm,2,导体结构直径,/,根数,标称绝缘厚度,mm,电线最大外径,mm,0.2,12/0.15,0.3,1.3,0.3,1.6/0.15,0.3,1.4,0.4,23/0.15,0.3,1.6,0.5,16/0.2,0.6,2.4,0.75,24/0.2,0.6,2.6,1.0,32/0.2,0.6,2.8,1.5,30/0.25,0.6,2.8,d.QVVR,型汽车电线：聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套电缆，由符合,GB 3953,要求的软铜线绞合而成，产品结构见下图,；,标称截面积,mm,2,导体结构直径,/,根数,标称绝缘厚度,mm,电线最大外径,mm,2.5,49/0.25,0.7,3.7,4.0,56/0.3,0.8,4.5,6.0,84/0.3,0.8,5.1,10.0,84/0.4,1.0,6.7,16.0,126/0.4,1.0,8.5,e.QFR,型汽车电线：聚氯乙烯,-,丁睛复合物绝缘低压电缆,，由符合,GB 3953,要求的软铜线绞合而成,；,标称截面积,mm,2,导体结构直径,/,根数,标称绝缘厚度,mm,电线最大外径,mm,0.2,12/0.15,0.3,1.3,0.3,16/0.15,0.3,1.4,0.4,23/0.15,0.3,1.6,0.5,16/0.2,0.6,2.4,0.75,24/0.2,0.6,2.6,1.0,32/0.2,0.6,2.8,1.5,30/0.25,0.6,3.1,2.5,49/0.25,0.7,3.7,4.0,56/0.3,0.8,4.5,6.0,84/0.3,0.8,5.1,10.0,84/0.4,1.0,6.7,16.0,126/0.4,1.0,8.5,2.2.3,德标线的介绍：参考,DIN 72551,标准,a.,德标线类型简要介绍：,型号,名称,特性,工作温度,FLY,单芯绝缘低压电线,普通型,-40,90,FLYW,单芯绝缘低压电线,具有优良的耐热性能,-40,105,FLYK,单芯绝缘低压电线,具有优良的耐低温性能,-40,+90,FLRY-A,单芯超薄壁绝缘低压电线,外径和重量均减小,-40,+105,FLRY-B,单芯超薄壁绝缘低压电线,外径和重量均减小,-40,+105,2.4,综述：,AVSS,导线的特点是薄皮绝缘，柔韧性较好；,QVR,的特点是绝缘皮厚，比较柔软，延展性好；德标导线绝缘皮更薄，柔韧性好；美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体，还有经过辐照工艺加工的。可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。,2.5,计算选取导线截面积的简单介绍：,2.5.1,根据电器件功率的大小计算流通导线的电流；长时间工作的电气设备可选择实际载流量,60%,的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量,60%,100%,的导线。,2.5.2,根据不同的工作环境和温度大小适当改变导线的截面积。,2.5.3,根据导线的走向、插接件的数量（即电压降的大小）适当改变导线的截面积。,2.5.4,关于导线截面积的计算，也有一些专家总结出一些经验公式,I=P/Us A=IL/Ud,式中：,I,电流；,P,功率；,Us,系统电压；,A,导线截面积；,Ud,允许最大电压降损失；,铜电阻率；,L,导线长度。,或按下面经验公式：,I=A*10+8/2,2.5.5,允许流通电流与导线截面积关系经验理论值（比按上面公式计算值偏大）如表,3,所示,三、全车线束密封件（橡胶件）的设计：,汽车线束过孔时一般运用橡胶件进行过渡，以起到耐磨、防水、密封等作用。主要分布在以下部位：发动机与驾驶室接口处、前舱与驾驶室接口处（左右共,2,处）、四门（或有后背门）与车厢接口处、油箱进口处。,常用的材质一般为天然橡胶、氯丁胶、硅橡胶、三元乙丙等。,3.1,天然橡胶的特性：具有良好的弹性和机械强度，有优异的耐曲挠性，有较高的撕裂强度和良好的耐寒性。缺点：耐老化性不大好，不耐油和臭氧，易燃。,3.2,氯丁胶的特性：耐臭氧、耐热老化、耐油等性能较好，具有难燃性和自熄性；但耐低温性不好。,3.3,硅橡胶的特性：耐热性、耐寒性和耐侯性较好；缺点是不耐油。,3.4,三元乙丙的特性：耐侯性、耐臭氧、耐热、耐腐蚀性、耐酸碱等性能都较好，而且拥有高强度和高伸缩率；缺点：粘接性较差，且弹性没天然橡胶好，耐油性差。,3.5,比较而言，三元乙丙的综合性能较好，所以现在汽车线束用橡胶件一般选用三元乙丙材料。,四、线束的包扎及固定的设计：,4.1,线束包扎的设计：,线束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用，一般根据工作环境和空间大小制定以下包扎设计方案。,a.,发动机线束工作环境恶劣，因此全用高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管包扎。,b.,前舱线工作环境也相对较差，大部分枝干也用阻燃性好的波纹管包扎，部分分支用,PVC,管包扎。,c.,仪表线工作空间较小，环境相对较好，可用胶带全缠或花缠。,d.,门线和顶篷线工作空间较小，可用胶带全缠，部分枝干可用工业塑料布包扎；较细的顶篷线可直接用海绵胶带粘在车身上。,e.,底盘线因与车体接触部位较多，因此用波纹管包扎防止线束磨损。,4.2,包扎用材料简介：,4.2.1,波纹管：波纹管在线束包扎中一般占到,60%,左右，甚至更多。主要的特点就是耐磨性较好，在高温区耐高温性、阻燃性、耐热性都很好。波纹管的耐温在,-,40,150,间。它的材质一般分,PP,和,PA2,种。,PA,材质在阻燃、耐磨方面优于,PP,材质；但,PP,材质在抗弯曲疲劳性方面强于,PA,材质。,4.2.2PVC,管：,PVC,管的功用和波纹管差不多。,PVC,管柔软性和抗弯曲变形性较好，而且,PVC,管一般为闭口，所以,PVC,管主要用于线束拐弯的分支处，以便使导线圆滑过渡。,PVC,管的耐热温度不高，一般在,80,以下。,4.2.3,胶带：胶带在线束中起到捆扎、耐磨、绝缘、阻燃、降噪、作标记等作用，在包扎材料中一般占到,30%,左右。线束用胶带一般分,PVC,胶带、绒布胶带和布基胶带,3,种。,PVC,胶带耐磨性、阻燃性较好，耐温在,80,左右，降噪性不好，价格较便宜。绒布胶带和布基胶带材料为,PET,。绒布胶带的包扎性和降噪性最好，耐温在,105,左右；布基胶带的耐磨性最好，耐温最高,150,左右。绒布胶带和布基胶带共有的缺点是阻燃性不好，价格昂贵。,4.3,线束固定设计：,a.,中央电器盒一般用钢板条、螺栓等固定，或用电器盒本身设计的固定结构直接安装在车身上,b.,各条线束一般用塑料扎带、扣钩等固定在车身孔内。车身孔大多为圆孔或椭圆孔，一般直径为,5mm,、,6mm,、,7mm,不等。,c.,各条线束间对接的护套一般用护套支架集体固定起来，并安装在车身上。,d.,较大车型的车身线长且粗，一般用护板固定在车身上，以降低震动和噪声。,五、接插件的选取：,插接件是线束的核心部件，插接件的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。,5.1,插接件的选取设计原则：,a.,插接件选取要保证与电器件的良好接触，使接触电阻降为最低，提高可靠性，优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。,b.,根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。,c.,发动机舱内对接的护套，由于舱内温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体，因此一定要选择防水性护套。,d.,在同一条线束中若用同一种护套，其颜色一定要有区别。,e.,基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套。,f.,为减少线束对接用护套的种类和数量，优先选用混合型件，使装配固定方便。,g.,对于要求性能较高的安全气囊、,ABS,、,ECU,等用的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。,h.,蓄电池接头（电瓶夹）内部为锥体，锥度为,1:9,；电瓶夹的材料为镀锡铜、镀锌铜或铅锑合金。,5.2,插接件材质简介：,i.,不同规格的插接件可承载的电流一般如下：,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。,5.2.1,护套材质（塑料）：,常用的材质主要有,PA6,、,PA66,、,ABS,、,PBT,、,PP,等，它们的具体性能差异，见下表。设计插件时可根据不同的需求选择不同的材质，还可根据实际情况在塑料中添加阻燃或增强材料，以达到增强或阻燃的目的，如添加玻璃纤维增强等。,5.2.2,端子材质（铜件）：,插接件用的铜主要是黄铜和青铜（黄铜的硬度比青铜的硬度稍低），其中黄铜占的比重较大。另外，可根据不同的需求选择不同的镀层。,类别,POM,PBT,PC,ABS,PA6,PP,PA66,燃烧难易,容易,不易,容易,容易,缓慢燃烧,容易,缓慢燃烧,突出缺点,密度较大，耐酸阻燃差,冲击强度低，耐热性差，容易翘曲，需热处理，成形周期长,耐磨性、加工流动性差,耐候性差,抗蠕变性能差，抗氧化性差,负荷变形，低温易脆裂，收缩太大，热扭曲温度较低,抗蠕变性能差，抗氧化性差,突出优点,综合性能较好，塑料中力学性能最接近金属,耐磨耗，尺寸稳定性好，电绝缘特性好,综合性能良好,较高的强度，耐热，耐化学药品，具有超强的易加工性，有益的尺寸稳定性，又很高的耐冲击强度，优良的电性能,有优良的耐摩擦性能和耐磨耗性能，抗冲击性由于,PPA6,抗弯曲疲劳性能好,有优良的耐摩擦性能和耐磨耗性能,和其它塑料共混目的,减短成型周期,改善应力开裂对缺口敏感,改善其阻燃性,增加抗氧性，以避免被氧化,克服低温冲击强度差，提高负荷变形温度和抗紫外线能力，改进染色性和印刷性,增加抗氧性，以避免被氧化,六、其它：,6.1,整车电源分配设计：,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。整车电气系统基本上由,3,个部分组成。,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,档或,15,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。,6.2,线路保护设计：,线路保护就是要对导线加以保护，兼顾对回路电器件的保护。保护装置主要有熔断器、断路器和易熔线,6.3,继电器的选取设计：,继电器分为电流式和电压式,2,种。一般根据用电器的功率和开关的承载能力来决定是否选用继电器。常用继电器的设备一般有刮水器、喇叭、除霜、前照灯、雾灯、风扇、鼓风机、转向灯（闪光器）等。继电器分,6V,、,12V,、,24V,三种，常用的继电器额定电压为,12V,。,选用继电器要参考的技术要求：,可靠性好；,性能稳定；,质量轻、体积小、寿命长，对周围元器件影响小；,结构简单、工艺性好、成本低,6.4,搭铁设计：,a.,发动机,ECU,、,ABS,等对整车性能及安全影响大，且易受其他用电设备干扰，所以这些件的搭铁点一定要单设。,b.,对于安全气囊系统，它的搭铁点不仅应单设，而且为了确保其安全可靠，最好采用复式搭铁。其目的是其中一处搭铁失效，系统可以通过另一搭铁点搭铁，确保系统安全工作。,c.,无线电系统为避免干扰，也要单独搭铁。,d.,弱信号传感器的搭铁最好独立，搭铁点最好是在离传感器较近的位置，以保证信号的真实传递。,e.,其他电器件可根据具体布置情况相互组合共用搭铁点。原则是就近搭铁，避免搭铁线过长，造成不必要的电压降。,f.,蓄电池负极线、发动机搭铁线等因导线截面较大，因此一定要控制好线长和走向，减小电压降；为增加安全性，发动机、车身一般要单独连到蓄电池负极搭铁；,g.,搭铁方式：一是通过孔式接头搭铁，此法一定要在接头的尾部烤上热缩管绝缘；二是通过内部短接的护套直接搭铁。,</p>