汽車線束設計及布置基礎xbl

1、激情激情 學習學習 夢想夢想激情激情 學習學習 夢想夢想目 錄一、汽車線束精益設計一、汽車線束精益設計1.1 日標線束種類和相關參數(shù)1.2 日標線束電流容量的計算1.3 汽車線束與融斷器的匹配計算1.4 線束起火分析二、二、線束布置知識2.1 線束布置基本要求2.2 CATIA三維布線的基本應用三、電器未來發(fā)展和總結2激情激情 學習學習 夢想夢想一、一、汽車線束精益設計汽車線束精益設計汽車線束設計目前的現(xiàn)狀：目前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越龐大，每年都有新 品牌加入，從而使競爭越來越激烈，每個汽 車廠都在極力降低自己的生產(chǎn)成本，以保持 自己的競爭優(yōu)勢和市場份額。目 前 線 束 設計的誤區(qū)：有些線束工程師

2、誤認為線束的保險系數(shù)越高 越好，而造成產(chǎn)品質量過剩。部分設計公司 為了減少設計時間，降低設計風險，在設計 時采用隨意加大線徑的做法。未來線束設計工作的重點：掌握詳細的線束參數(shù)，使線束設計系統(tǒng)化， 標準化，減少設計的隨意性，爭取使線束的 壽命與整車一致，減少質量過剩，從而降低 整車成本，實現(xiàn)精益設計。 3激情激情 學習學習 夢想夢想一、一、日標線束種類和相關參數(shù)序號序號電線符號電線符號名稱名稱工作溫度工作溫度1AV車用低壓電線802AVS車用薄皮低壓電線803AVSS車用極薄皮低壓電線804HDAV車用厚皮低壓電線805CAV車用壓縮導體低壓電線806CAVUS車用壓縮導體極薄低壓電線807AV

3、X車用耐熱低壓電線1008AEX車用超耐熱低壓電線1209AVFF車用耐彎曲低壓電線8010EB電瓶專用線8011HDEB電瓶厚皮專用線8012SHIELD屏蔽線8013TWISTCABLE雙絞線804激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 日標線束種類和相關參數(shù)序號序號電線符號電線符號絕緣材料絕緣材料適應溫度適應溫度1AVAVS/AVSS車用聚氯乙烯802AVX車用輻照交聯(lián)PVC混合物1003AEX車用輻照交聯(lián)聚乙烯混合物120PVC: 1、PVC其實是一種乙烯基的聚合物質，其材料是一種非結晶性材料。 在實際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、 抗沖擊劑及其它添加劑。 2、具有不易燃

4、性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。 3、PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃 氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴 接觸的場合。 4、生活中常見的PVC有：電纜絕緣、塑料門窗、塑料袋。5激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 日標線束種類和相關參數(shù)PE: 1、聚乙烯英文名稱：polyethylene ，簡稱PE，是乙烯經(jīng)聚合制得的 一種熱塑性樹脂。 2、聚乙烯無臭，無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫 度可達-70-100),化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐 具有氧化性質的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能

5、優(yōu)良PVC材料6PE材料激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 日標線束種類和相關參數(shù)輻照:1、 radiation processing 采用電離輻射對材料進行加工處理的一 種工藝過程。 2、 電離輻射的能量一般遠遠高于材料物質中子的價健能量（可超過 幾個數(shù)量級），因而電離輻射與物質相互作用時會產(chǎn)生包括核反 應內的各種物理、化學和生物效應。這些效應構成了電離輻射對 物質材料進行加工處理的技術基礎。 3、 輻射加工有別于傳統(tǒng)加工（如機械加工、熱加工、化學加工等） 的主要特點在于：加工溫升很小，是一種冷加工，有利于熱敏材 料的加工；電離輻射的穿透性可對包裝好的物品進行處理（例如 消毒殺蟲等），或實現(xiàn)

6、固相物質的反應與改性；加工體系內不需 催化劑和化學添加劑，因而產(chǎn)品純凈，無化學殘留；7激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 日標線束種類和相關參數(shù)輻照加工及其應用電離輻電離輻射射工 藝 過 程應 用 實 例射線有機高分子材料聚合（或接枝聚合），殺蟲、消毒、滅菌，抑制果實早熟、根莖發(fā)芽，裝飾品材料改性等醫(yī)療用品消毒滅菌，電池隔膜與塑材料制備，農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品與食品的保藏，商品養(yǎng)護，檔案與文物保存，珍珠、玉石、玻璃色質改善等電子束高分子材料交聯(lián)，表面涂層固化，廢氣無害化，半導體改性等提高電線電纜絕緣層耐熱性，熱收縮材料制備，物品組件表面涂層裝飾，層壓制品加工，印刷包裝油墨固化，火電站與垃圾站廢

7、氣處理，半導體器件加工等離子束離子注入摻雜半導體材料改性，金屬材料改性等中 子中子嬗變摻雜半導體材料改性8激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 日標線束種類和相關參數(shù)輻照交聯(lián)物理交聯(lián)：1、采用經(jīng)過改性的聚乙烯絕緣料，通過擠出方式完成異體絕緣層的擠出后， 將冷卻后的絕緣線芯，均勻通過高能電子加速器的輻照掃描窗口完成交 聯(lián)過程。輻照交聯(lián)電纜料中不加入交聯(lián)劑，在交聯(lián)時是由高能電子加速 器產(chǎn)生的高能電子束有效穿透絕緣層，通過能量轉換產(chǎn)生交聯(lián)反應的， 因為電子帶有很高的能量，而且均勻地穿過絕緣層，所以形成的交聯(lián)鍵 結合能量高，穩(wěn)定性好。表現(xiàn)出的物理性能為，耐熱性能優(yōu)于化學交聯(lián) 電纜。但由于受加速器能量級的

8、限制（一般不超過3.0Mev電子束有效穿 透厚度為10mm以下。9激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 1.1 日標線束種類和相關參數(shù)標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚度絕緣層厚度（mm)成品外徑成品外徑20時導體時導體電阻電阻m/m電流限制電流限制(A)線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)AV線束激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 1.1 日標線束種類和相關參數(shù)AVS線束標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚絕緣層厚度度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電阻時導體電阻m/m電流限制電流限制(A)線束重量線束重量(g/

9、m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)11激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 1.1 日標線束種類和相關參數(shù)AVSS線束標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚絕緣層厚度度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電阻時導體電阻m/m電流限制電流限制(A)線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚絕緣層厚度度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電時導體電阻阻m/m電流限制電流限制(A)線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑

10、（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)CAVUS線束12激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 1.1 日標線束種類和相關參數(shù)EB線束標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚度絕緣層厚度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電阻時導體電阻m/m線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚度絕緣層厚度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電阻時導體電阻m/m線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)H

11、DEB線束激情激情 學習學習 夢想夢想1.1 1.1 日標線束種類和相關參數(shù)HDAV線束標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚度絕緣層厚度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電阻時導體電阻m/m線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)AVX線束標稱尺寸標稱尺寸導體導體絕緣層厚絕緣層厚度度（mm)成品外徑成品外徑20時導體電時導體電阻阻m/m電流限制電流限制(A)線束重量線束重量(g/m)標準長度標準長度(m)股數(shù)直徑（mm)截面積（平方毫米）大約外徑（mm)標準（mm)最大（mm)14激情激情 學習學習 夢想夢想1.21

12、.2日標線束電流容量的計算線束的電流容量：是容許電流乘以集束線纜縮減系數(shù)得出的數(shù)值。線束的容許電流：容許電流為不考慮因溫度原因造成線纜絕緣層 表皮變 化，在設計電路時，實際應用的電流限制值，并從其 壽命的角度考慮（這個值應該根據(jù)線纜材質，環(huán)境溫 度等因素以及使用壽命共同決定）。線束容許電流計算的前提條件： 1、線束的壽命按每天3小時，10年的壽命計算。 2、線束在使用壽命期間，最大溫度不超過下表給出的 容許溫度。15激情激情 學習學習 夢想夢想1.21.2日標線束電流容量的計算線纜分類線纜分類導體容許溫度導體容許溫度容許電流的計算中采用的環(huán)境溫度容許電流的計算中采用的環(huán)境溫度AV和AVS803

13、0 40 50 60 70 AVX100 50 60 70 80 90AEX120 70 80 90 100 110集束線纜容許電流的縮減系數(shù)： 集束線纜容許電流的縮減系數(shù)，只能由同時通電的集束線纜 數(shù)量決定，而非集束中所有線纜的數(shù)量。通過電流不強，不 會引起溫度提升的線纜，比如整流線路和電子電路，多不包 括在通電線纜數(shù)量中。導體容許溫度表導體容許溫度表16激情激情 學習學習 夢想夢想1.21.2日標線束電流容量的計算通電集束線束數(shù)量通電集束線束數(shù)量123456-78-1011-12縮減系數(shù)1.000.80.70.60.550.500.450.40集束線束容許電流縮減系數(shù)集束線束容許電流縮減系

14、數(shù)AVSAVS線纜容許電流和電壓降線纜容許電流和電壓降激情激情 學習學習 夢想夢想1.21.2日標線束電流容量的計算AVAV線纜容許電流和電壓降線纜容許電流和電壓降18激情激情 學習學習 夢想夢想1.21.2日標線束電流容量的計算AVXAVX線纜容許電流和電壓降線纜容許電流和電壓降19激情激情 學習學習 夢想夢想1.21.2日標線束電流容量的計算AEXAEX線纜容許電流和電壓降線纜容許電流和電壓降20激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算關于導線截面積的計算，提供經(jīng)驗公式交流：公式一：A=IL/Ud式中：I電流A導線截面積；Ud允許最大電壓降損失；銅電阻率；L導線長

15、度。 公式二：S=0.0185*I*L*1+0.00393*(T-20) /U式中： S-線徑I-電流(A) L-導線長度(m)0.0185-銅的電阻率(mm2/m)U-電壓降 (V)T-導體最高工作環(huán)境溫度0.00393-溫度系數(shù)21激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算1、計算負載電流 I=P12V13.8V12V根據(jù)計算出的負載電流，選擇允許提供負載電流的連接導線的截面積。在選擇電纜截面積時，應考慮到線纜的環(huán)境溫度和導體容許溫度。2、根據(jù)負載電流確定融斷器的額定電流 融斷器的最佳電流如下表所示，融斷器的最佳電流即為負載的額定 電流，但因為融斷器的額定電流根據(jù)環(huán)

16、境溫度變化而變化，所以需 要根據(jù)下圖來修正融斷器的額定電流。22激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算 選擇融斷器時，如果負載會產(chǎn)生脈沖電流的情況下：23激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算 選擇融斷器時，如果負載會產(chǎn)生脈沖電流的情況下：24激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算 選擇融斷器時，如果負載會產(chǎn)生脈沖電流的情況下：25激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算 選擇融斷器時，如果負載會產(chǎn)生脈沖電流的情況下：26激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計

17、算 選擇融斷器時，如果負載會產(chǎn)生脈沖電流的情況下：27激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算 熔斷器的計算公式：If =負載電流負載特性系數(shù)溫度系數(shù)負載峰值電流系數(shù)負 載 特 性 系 數(shù)：建議選擇07-0.75（高電流型選擇0.5） 負載峰值電流系 數(shù)：如果峰值電流時間小于0.3秒，選擇系數(shù)為1， 如果峰值電流時間大于等于0.3秒，選擇系數(shù)為0.7。溫 度 系 數(shù)：見下表 28激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算3、電纜與融斷器的匹配原則：a、電纜在工作環(huán)境溫度下的容許電流，大于融斷器在工作環(huán)境溫度下 的最佳負載電流。b、極限要求為選擇

18、電纜的煙化時間和電流的曲線，應在熔斷器的融化時間 和電流的曲線之上。如果遇到熔斷器和電纜不在同一工作溫度下的情況 時，應保證熔斷器在該溫度下200%額定電流時的熔斷時間，小于線束在 該電流下的煙化時間。29激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算例 用電器功率為40W 12V（導線的環(huán)境工作溫度為70度）峰值電流時間0.35秒 熔斷器的環(huán)境工作溫度70度 計算導線線徑和熔斷器容量30I負載=40W12V13.8V12VI負載=3.83A1 1If =負載電流負載特性系數(shù)溫度系數(shù)負載峰值電流系數(shù)If =3.83A0.71-0.15%(70-23)0.7If =8.41A

19、2 2根據(jù)If 為8.41A，選擇10A的熔斷器。4 4根據(jù)“電纜與融斷器的匹配原則”的a項，10A的熔斷器在70度時的最佳負載電流為10A 0.7 1-（70 -23 ）0.15%，結果為6.5A，根據(jù)此參數(shù)選擇電纜截面積。5 5根據(jù)負載電流3.83A初步確定電纜的截面積為AVS0.3或AV0.5。3 3激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算31例根據(jù)“電纜與融斷器的匹配原則”的b項，熔斷器在70 5秒鐘的熔斷電流為10A 1-（70 -23 ）0.15% 200%，結果為18.59A。通過將18.59A帶入上面的“線纜的熔斷時間和電流”的表格中，AV和AVS的線

20、束在18.59電流下的熔斷時間都大于5秒鐘。7 7通過查詢“線纜容許電流和電壓降”，因線纜的工作溫度為70度，可以選擇0.75f或0.85的AV的線束，或選擇0.85的AVS線束。6 6激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AV線纜的熔斷時間和電流32激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AV線纜的熔斷時間和電流（40 ）時間：s33激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AV線纜的熔斷時間和電流34激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AVS線纜的熔斷時間和電流35激情激情 學習學習

21、 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AVS線纜的熔斷時間和電流（40 ）36激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AVS線纜的熔斷時間和電流37激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AVX線纜的熔斷時間和電流38激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AVX線纜的熔斷時間和電流39激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AEX線纜的熔斷時間和電流40激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算AEX線纜的熔斷時間和電流41激情激情 學習學習 夢想夢想1.

22、31.3汽車線束與融斷器的匹配計算熔斷器的熔斷時間和電流4、與融斷器匹配的電纜長度的計算 以快速融斷器為例，在線束短路時，為了讓融斷器快速斷開，線束 的短路電流應大于融斷器在其工作溫度下額定電流的200%（慢熔斷 器為500%）。所以要求融斷器匹配的電纜的電阻小于等于熔斷器容 許的電阻。42激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算公式為：r線12VI熔斷器200%線束長度：L=r線rr= r201+0.00393（T1-20)I融斷器= I231-（T1-23)0.15%注釋： r線 為與融斷器匹配電纜的容許阻值（單位：m) L 為與融斷器匹配的電纜的長度（單位：米）

23、 r20 為20時的電纜導體電阻（單位： m) I融斷器 為熔斷器在T1溫度下的額定電流（單位：A) T1 為熔斷器工作環(huán)境溫度100043激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算例 熔斷器10A（工作溫度40度） 電纜AVS 0.5mm（工作溫度40度） r= r201+0.00393（T1-20)r= 32.7m1+0.00393(40-20 )r= 32.7m 1.0786r= 35.27022m I融斷器=I231-（T1-23)0.15%I融斷器= 10A1-170.15%)I融斷器= 10A97.45%I融斷器=9.745Ar線I熔斷器200%100012

24、Vr線615.7m rr線L=-35.27022mL=615.7m L17.45m441 12 23 34 45 5激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算熔斷器和連接電纜（環(huán)境溫度在40 時AV和AVS電纜）方額定電流界面面積（mm2)過流容許電纜電阻類型刃型熔斷器大電流熔斷器45激情激情 學習學習 夢想夢想1.31.3汽車線束與融斷器的匹配計算熔斷器和連接電纜（環(huán)境溫度在80時AVX電纜）方額定電流界面面積（mm2)過流容許電纜電阻類型刃型熔斷器大電流熔斷器46激情激情 學習學習 夢想夢想1.4 1.4 線束起火分析起火原因基本由以下幾種引起：1、線束的阻值大于融

25、斷器的容許的阻值，在電纜短路時因電流小于融斷 器的200%，所以融斷器不能立刻斷開，導致電纜發(fā)熱起火。2、電纜的絕緣層破損，與車架虛接，使熔斷器與線束虛接點之間的阻值 大于融斷器的容許電阻，因融斷器不能立刻斷開，導致電纜發(fā)熱起火。3、設計錯誤，使電纜長期處于過載狀態(tài)。4、使用了劣質熔斷器，在規(guī)定的電流下不能立刻斷開。5、用電器內部短路，因電流小于熔斷器的斷開電流，所以導致用電器起 火。47激情激情 學習學習 夢想夢想1.4 1.4 線束起火分析48激情激情 學習學習 夢想夢想2.1 線束布置基本要求1、線束走向的注意事項 a、線束應沿著車身的邊，槽，梁等部位走線，以避免線束承受壓力。 b、為了

26、降低線束的長度，盡量選擇H型布線。 c、在線束過銳邊或過孔時應注意保護。 d、布線時盡量避開或遠離熱源。 f、確保與運動件之間留有安全距離 g、車身外部插接件應注意防塵防水。 h、對于線徑d小于等于35mm的線束，線束內圓角半徑r應大于d。 當線徑d大于35mm時，線束內圓角半徑r應大于1.2d。 i、不允許出現(xiàn)大于300mm的隔空布線。 j、插接件盡量避免垂直布置，以防塵防水。 k、線束布置應避開燃油管路。 l、門線束的孔位要低于車身側的孔位，以免液沿著線束流進車身內部。 49激情激情 學習學習 夢想夢想2.1 線束布置基本要求2、線束的布置應便于安裝和維修 a、所有線束的插接件應布置在手可以觸及的位置，或簡單拆卸 一些車身件后，可以觸及插接件。 b、對于只能用一只手插拔的插接件，另一端插接件應固定在車身上。 c、在同一部位的插接件應用顏色，大小，內部定位等方法，防止錯裝。 d、插接件末端的線束應預留一定的長度，以便于插接件的插拔， 對于開關端的線束，建議預留80-100mm。儀表，音響，空調面板等維修率比 較高的電器件，其后端線束預留到可以容易插拔的長度。 e、保險盒的線束要留有足夠的余量，以方便保險盒的拆卸。 f、線束要充分考慮可更換性，因而要根據(jù)車型的實際情況和結構，進行 合理分段。50激情激情 學習學習 夢想夢想2.