汽车空调线束设计

豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）一、空调线束的组成：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：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：导线的种类：豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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：常用导线的介绍：2.2.1日标线的介绍：参考JASOD611/1994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mm1型 薄壁绝缘电缆AVS（80）标准绝缘厚度 0.50.7mm2型 薄壁绝缘电缆AVSS（80）标准绝缘厚度0.30.4mm豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）标称截面mm2导体绝缘成品外径导体结构根数/mm计算截面mm2近似外径mm标称厚度mm最小厚度mm标称外径mm最大外径mm0.37/0.260.3710.80.50.321.81.90.57/0.320.5621.00.50.322.02.10.8516/0.260.8491.20.50.322.22.311/0.320.8841.20.50.322.22.31.2516/0.321.2861.50.50.322.52.6226/0.322.0891.90.50.322.93.1341/0.182.40.60.403.63.8565/0.325.2243.00.70.484.44.6b.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，而不是线的外径豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）标称截面mm2导体绝缘成品外径导体结构根数/mm计算截面mm2近似外径mm标称厚度mm最小厚度mm标称外径mm最大外径mm0.37/0.260.3710.80.300.241.41.57/根紧压0.3710.70.350.281.41.50.57/0.320.5621.00.300.241.61.77/根紧压0.5620.90.350.281.61.70.8519/0.240.8591.20.300.241.81.97/0.40.8791.10.300.241.81.97/根紧压0.8791.10.350.281.81.911/根紧压0.8841.10.350.281.81.91.2519/0.291.2541.50.300.242.12.216/根紧压1.2871.40.350.282.12.2219/0.372.041.90.40.322.72.8c.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，从而保证绝缘性豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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（-4080）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（-4070）QVR-105 公路车辆用铜芯耐热105聚氯乙烯绝缘低压电线（-40105）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GB3953要求的软铜线绞合而成；标称截面积mm2导体结构直径/根数标称绝缘厚度mm电线最大外径mm0.212/0.150.31.30.316/0.150.31.40.423/0.150.31.60.516/0.20.62.40.7524/0.20.62.61.032/0.20.62.8豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）c.QVR-105型汽车电线：耐热聚氯乙烯绝缘低压电缆，由符合GB3953要求的软铜线绞合而成；标称截面积mm2导体结构直径/根数标称绝缘厚度mm电线最大外径mm1.530/0.250.63.12.549/0.250.73.74.056/0.30.84.56.084/0.30.85.110.084/0.41.06.716.0126/0.41.08.5标称截面积mm2导体结构直径/根数标称绝缘厚度mm电线最大外径mm0.212/0.150.31.30.31.6/0.150.31.40.423/0.150.31.60.516/0.20.62.40.7524/0.20.62.61.032/0.20.62.81.530/0.250.62.8豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）d.QVVR型汽车电线：聚氯乙烯绝缘，聚氯乙烯护套电缆，由符合GB3953要求的软铜线绞合而成，产品结构见下图；标称截面积mm2导体结构直径/根数标称绝缘厚度mm电线最大外径mm2.549/0.250.73.74.056/0.30.84.56.084/0.30.85.110.084/0.41.06.716.0126/0.41.08.5豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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GB3953要求的软铜线绞合而成；标称截面积mm2导体结构直径/根数标称绝缘厚度mm电线最大外径mm0.212/0.150.31.30.316/0.150.31.40.423/0.150.31.60.516/0.20.62.40.7524/0.20.62.61.032/0.20.62.81.530/0.250.63.12.549/0.250.73.74.056/0.30.84.56.084/0.30.85.110.084/0.41.06.716.0126/0.41.08.5豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）2.2.3德标线的介绍：参考DIN72551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-4090FLYW单芯绝缘低压电线 具有优良的耐热性能-40105FLYK 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：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：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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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/UsA=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+8/22.5.5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所示豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）三、全车线束密封件（橡胶件）的设计：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：四、线束的包扎及固定的设计：4.1线束包扎的设计：线束包扎的设计：豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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：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-40150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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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：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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）五、接插件的选取：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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）5.2插接件材质简介：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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）类别POMPBTPCABSPA6PPPA66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，以避免被氧化豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）六、其它：六、其它：6.1整车电源分配设计整车电源分配设计：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 豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）6.3继电器的选取设计继电器的选取设计：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。豫新汽车空调股份有限公司空调线束的设计（空调线束的设计（1 1）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。个人观点供参考，欢迎讨论