車輛電氣系統(tǒng)線路的設(shè)計(jì)與分析

　　摘要：本文闡述了車輛電氣系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)及線束設(shè)計(jì)的基本原則，以及元器件、材料的選用規(guī)范。
　　關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)電路線束設(shè)計(jì)
　　中圖分類號(hào)：U270.389 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)05(a)-0000-00
　　
　　車輛在現(xiàn)代生活中有著不可或缺的地位和作用，人們通過電氣系統(tǒng)了解車輛的運(yùn)行狀況對(duì)車輛進(jìn)行控制。隨著人們對(duì)車輛安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等要求的提高，車輛上的用電設(shè)備增多，自動(dòng)化程度的提高而且要求這些操作簡便快捷，使車輛電氣系統(tǒng)越復(fù)雜。
　　車輛上的電氣系統(tǒng)由用電設(shè)備及線束組成。用電設(shè)備的供電系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的是否合理，直接關(guān)系到車輛用電設(shè)備的正常工作及行車的安全性。車輛電氣系統(tǒng)中線束是車輛線路的網(wǎng)絡(luò)主體，所以線束變的越來越重要，但車身給予線束的空間卻越來越小，所以車輛線束的質(zhì)量也是車輛電氣系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵所在。
　　1 整車電路設(shè)計(jì)
　　整車電路設(shè)計(jì)主要包括：(1)電源分配設(shè)計(jì)；(2)線路的保護(hù)設(shè)計(jì)。
　　1.1 電源分配設(shè)計(jì)
　　世界各國的車輛線路設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)基本上都是以安全為主。劃分不同的供電方式就是為確保電源系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常工作。(1)蓄電池直接供電系統(tǒng)。蓄電池通過自身存儲(chǔ)的電能直接供給電器使用，蓄電池與發(fā)電機(jī)連接，能確保蓄電池儲(chǔ)存的電能被消耗的情況下能通過發(fā)電機(jī)充電而得到補(bǔ)充，從而發(fā)揮蓄電池的正常功能，使車輛能保持正常的工作狀態(tài)。能使用蓄電池直接供電的設(shè)備有兩種，首先是啟動(dòng)車輛所用的啟動(dòng)設(shè)備，只能用蓄電池的電能，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，設(shè)備即完成工作；第二種設(shè)備的特點(diǎn)是可以使用蓄電池提供的電能也可以使用發(fā)電機(jī)提供的電能，這部分用電設(shè)備一般為汽車的安全部件和重要部件。當(dāng)車輛行駛或者發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)為蓄電池充電的同時(shí)為車上的這些用電設(shè)備供電，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)這些用電設(shè)備的供電便由蓄電池提供，這時(shí)要避免使用過大電流的用電設(shè)備，以確保蓄電池的性能正常發(fā)揮。
　　1.2 線路保護(hù)
　　線路保護(hù)主要是對(duì)線路及用電設(shè)備加以保護(hù)。線路保護(hù)設(shè)備常用的有熔斷器和易熔線以及安全搭鐵。一般的線路保護(hù)用熔斷器。常用的片式快熔性熔斷器（即通常稱為保險(xiǎn)片），有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、耐震性強(qiáng)、易檢測、更換簡單等許多優(yōu)點(diǎn)。其額定電流值通常有5A、10A、15A、20A、30A等。其額定容量根據(jù)用電設(shè)備的最大連續(xù)工作電流計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)公式：熔斷器額定容量=電路最大工作電流/80%（或70%）。線路中應(yīng)盡量避免電阻型用電設(shè)備與電感型用電設(shè)備共用一路熔斷器。發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU、ABS等對(duì)整車性能及安全影響較大且易受其他用電設(shè)備的干擾，需單設(shè)熔斷器，發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器類、各類報(bào)警器、信號(hào)燈及外部照明燈、喇叭等用電設(shè)備對(duì)整車性能及安全影響也較大，但該類用電設(shè)備對(duì)相互間的干擾不是很敏感，可以根據(jù)情況選擇共用熔斷器。而為了增加車輛舒適性而設(shè)置的普通用電設(shè)備可根據(jù)情況選擇共用一路熔斷器。蓄電池直接引出的線路保護(hù)一般用易熔線，其特點(diǎn)是當(dāng)線路通過極大的過載電流時(shí)，易熔線能在較短時(shí)間內(nèi)（一般≤5s）熔斷，從而切斷電源，防止發(fā)生惡性事故。易熔線的線路長度常用的有（50±5）mm、（100±10）mm、（150±15）mm 三種。車輛電氣系統(tǒng)線路中的搭鐵一般通過電路中的孔式接頭實(shí)現(xiàn)的，也有通過用電設(shè)備內(nèi)部短接實(shí)現(xiàn)的。內(nèi)部直接短接實(shí)現(xiàn)的一般為發(fā)電機(jī)，電子調(diào)節(jié)器等。為增加安全性，發(fā)動(dòng)機(jī)、車身一般要單獨(dú)連接到蓄電池的負(fù)極。發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵線、蓄電池負(fù)極線導(dǎo)線截面積較大，應(yīng)盡量控制好線長，減少電壓降。
　　易熔線常用的截面積及其對(duì)應(yīng)顏色分別為：
　　2 線束的設(shè)計(jì)
　　車輛電路連接功能的實(shí)現(xiàn)是通過線束來完成的，線束的質(zhì)量直接關(guān)系到車輛的安全及性能。線束主要由導(dǎo)線、e06cd18f83d5a2dc8a47071a844e485b接插件、護(hù)套以及線束外的包扎材料組成。車輛線束的使用環(huán)境及作用決定線束所用的導(dǎo)線、波紋管、橡塑管以及膠帶、護(hù)套等原材料需要耐磨、阻燃、耐熱等，而導(dǎo)線絕緣層和膠帶更是在絕緣性能上有更高的要求。在線路設(shè)計(jì)安全合理的前提下影響線束質(zhì)量的關(guān)鍵有導(dǎo)線的選取及接插件的選取。(1)車輛線束用導(dǎo)線為多芯軟線又稱低壓電線，常用的導(dǎo)線種類有日標(biāo)（AVS）、國標(biāo)（QVR）、德標(biāo)（FLRY）、美標(biāo)等系列。常用的導(dǎo)線規(guī)格有標(biāo)稱截面積0.5 mm2、、0.75 mm2、、1.0 mm2、、1.5 mm2、、2.0 mm2、、2.5 mm2、、4.0 mm2、等，不同截面積的導(dǎo)線允許負(fù)載電流值不同，用于連接不同功率的用電設(shè)備。線束用導(dǎo)線的截面積根據(jù)工作電流的大小不同來選取。對(duì)于一些電流特別小的用電設(shè)備，為了保證應(yīng)有的機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)線的截面積不得小于0.5