浅谈重卡汽车线束设计问题

    一般来说，线束的设计是在电气原理图完成以后，遵循以下原则：

    １.接插件要固定，导电端子的接触电阻要尽量小。

    ２.室外接插件要防水，室内接插件用双锁，关键接插件镀银。

    ３.根据用电器的功率和线的长度进行线径计算。

    ４.室外线束加螺纹管并尽量出“Ｔ”接口。

    ５.室内线束踩踏部位加装护管。

    ６.护线胶套设计务必要密封，加线卡。

    ７.控制盒驱动线路要考虑线阻和电磁干扰影响。

    ８.考虑工作环境中的高温和低温、侵蚀性液体和有害气体等。

    重卡线束在设计时必须要遵循以上原则，而除去通用设计需要考虑之外，涉及到重卡特殊的工作环境和工作方式，重点需要考虑的有线束的防水设计、线束的包扎及固定方式以及电路保险的选取，以下就这三个方面具体阐述。

    一、线束的防水设计

    线束是导线的集合体，所以与导线有着相同的禁忌，就是防水、防湿气、防盐雾。普通的水是导体，而集合在一个接插件的导线有火线、地线以及控制线等等，如果被水的导电作用将各个端子连接在一起的话，轻则会损伤保险丝，严重的会出现车辆起火甚至爆炸等无法挽回的后果。线束的设计防水应从以下方面考虑：

    １.在底盘或车辆外部容易接触水的位置尽量不出分支和插头。

    ２.必须出插头的时候应用热缩管或ＰＶＣ管防护。

    ３.设计时要考虑到装配，接插件要设计在隐藏的挡水位置。

    ４.接插件选择。电气插接连接必须保证各系统部件间的紧密连接，以保证车辆在各种使用条件下的可靠工作。接插件要达到防水、防尘的效果必须采用密封式接插件，一般可分为整体密封和单孔密封，采用的密封材料可为：橡胶密封塞和注胶密封。

    图１

    以上两种密封形式均可达到一定时间内的防水效果，但不建议过多出现以上接插件，一是容易过多出现故障点，二是成本较高。

    二、线束的包扎及固定方式

    （一）线束的包扎

    线束本身具有耐磨、阻燃、防腐蚀、美化外观的作用，但与钣金接触的地方，需要外加波纹管、ＰＶＣ管、胶带进行包扎，以免线束磨损，造成线束短路、起火等。

    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。由于机舱温度高（１００℃以上），与钣金接触较多，具有腐蚀性液体，所以机舱线束必须加波纹管进行保护。车门线束由于在钣金内部穿出，需要部分加波纹管进行保护。底盘线束由于所处的环境比较恶劣，需加波纹管进行防护。发动机线束由于布置在机舱内的发动机上，环境较差，所以需要波纹管防护。ＰＶＣ管柔软性和抗弯曲变形性较好，主要用于线束拐弯的分支处，以便使导线圆滑过渡。胶带在线束中起到捆扎、耐磨、绝缘、阻燃、降噪，仪表线束由于在驾驶室内，可用胶带进行花缠。但电线束进行包扎时，在胶带包扎结束时，应在原位置处缠３～５圈，胶带应紧密、均匀，不应松散。采用波纹管时，应无位移和影响电线束弯曲现象。

    （二）线束的固定

    在设计线束时，最好将线束沿着钣金的边缘布置，钣金根据线束的走向及固定方式配合线束开孔。线束一般都是以卡扣或扎带的形式进行固定，这样既节省时间，又增加工人的工作效率。但卡扣与卡扣之间的距离不要太远，需保证线束的稳定性。一般卡扣和卡扣的间距最好在３００ｍｍ左右，以便保证线束固定的稳定性。

    电器盒分为机舱电器盒和驾驶室电器盒。机舱电器盒一般用电器盒支架、螺栓等固定在车身上。由于驾驶室电器盒在仪表台下面，所处的空间较小，一般直接用螺栓固定在仪表台支架上。线束的对插接件的护套，在固定时，一般用护套支架进行固定。也有护套本身带卡扣的形式。

    三、电路保险的选取

    电路保险串联在电源与电器设备之间，当电器设备发生短路、断路、过载时，保险立即切断电源电路，以免电器设备损坏或线束起火，起到安全保护作用。现在汽车上广泛使用的保护装置，有熔断器、易熔线、断路器等。

    （一）熔断器的选取

    熔断器的选取，需要考虑负载的类型、环境温度、电流的范围，一般分为快熔型和慢熔型。

    快熔型熔断器熔断容量一般按经验公式为：熔断器的额定容量＝最大工作电流÷７０％。但在环境温度升高的情况下，保险丝的载流能力将下降，需要考虑温度系数Ｋ（Ｋ＝－１５％／℃），则公式应为：Ｉ（工作）＝Ｐ／Ｕ，Ｉ（保险）＝Ｉ（工作）／（０.７×Ｋ）。

    对于整车安全性能影响大、容易受其他电器设备干扰的用电器，必须单独设熔断器，如安全气囊、电喷系统等。但对于相互间干扰并不敏感的用电器，可根据情况共用１个熔断器，如电子钟、ＣＤ机等。

    （二）断路器的选取

    断路器的最大优势是不需要人工调节，当故障排除后可自动接通。但成本较高，整车使用较少。电器断路器其原理是利用双金属片受热变形使触点分离，由两种不同的金属片构成。在受热后每种金属的膨胀系数不同，当超过一定量的电流流过金属片时，由于热量的积累，大膨胀系数的金属将要弯曲，并造成触点断开。因断开电路没有电流流过，所以金属片将冷却收缩，等待电路再次接通。电路断路器将往复通断，直到故障解除。

    （三）易熔线的选取

    易熔线是一种截面积一定、可长时间通过额定电流的铜芯或合金导线。它是另一种形式的线束保护装置。易熔线的表面应有标识标注，便于维修时更换。

    易熔线的特点是当线路通过极大的过载电流时，易熔线能在一定的时间内（一般≤５ｓ）熔断，从而切断电源，防止电器件损坏、线束起火等。易熔线也是由导体和绝缘层构成，绝缘层一般为氯磺化聚乙烯材料，因为绝缘层较厚，所以看起来比同规格的导线粗。它的线径比所保护的线束的线径小。

    四、结语

    由于人们对汽车要求越来越高，电器件随之增加，线束也越趋复杂。电器线束模块化已成为当前汽车的发展趋势。因此，先进的汽车就引入了ＣＡＮ总线配置，采用多路传输系统。与传统线束比较，多路传输装置大大减少了导线及联插件数目，使布线更为简易。而ＣＡＮ总线会使控制参数及故障诊断结合为一体，使汽车的电器便于管理，同时大大简化了整车的电线束。