汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)概述

辛禹慧 天津矢崎汽車配件有限公司

前言：當(dāng)前，在汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)的過程中，依然存在不少問題，為此，我們要進(jìn)一步分析汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)的一些要點(diǎn)，提高汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)的可行性和有效性。

1 、汽車電線發(fā)展的新特點(diǎn)

汽車電線束是連接汽車各個(gè)電器與電子設(shè)備的重要部件，在電源、開關(guān)、電器和電子設(shè)備之間傳遞電信號，素有汽車神經(jīng)之稱，是對汽車進(jìn)行電信號控制的載體。汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體。沒有線束也就不存在汽車電路。在汽車技術(shù)高度發(fā)展的今天，汽車電器的用量大幅度增長，特別是20世紀(jì)80年代以來，隨著人們對汽車乘坐舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放環(huán)保性要求的日益提高，汽車上應(yīng)用的新裝置、新技術(shù)不斷增多，使電線束上所用零件不斷增加，重量也由過去的幾千克上升到了現(xiàn)在的幾十千克，甚至上百千克。龐大的體積越來越阻礙著整車的發(fā)展，電線束的改進(jìn)問題也越來越多地受到了人們的關(guān)注。

讓我們來回顧一下歷史，可以說電線束是與汽車同步誕生的。汽車的初始狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械控制占主導(dǎo)地位，在很長的一段時(shí)期內(nèi)，人們更著重汽車機(jī)械性能方面的研究，電線束僅作為整車的一個(gè)部件，始終沒有得到過重視，對其技術(shù)質(zhì)量的評價(jià)也只是電路的導(dǎo)通與否，電線束的加工工藝為手工的絞接、焊接、栓接等落后工藝，其連接器等零件的可靠性、互換性和缺陷的可維修性就更差了。

80年代初，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，拉動(dòng)了壓接工藝的進(jìn)步和成熟，尤其是全自動(dòng)壓接機(jī)的問世，使電線束的制造技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)和量的飛躍，電線束的單線抗拉強(qiáng)度大大提高，機(jī)械性能趨于穩(wěn)定，壓接點(diǎn)的電壓降可得到有效控制，信號在傳輸過程中的損耗降低，整車的可靠性成倍提高，同時(shí)電線束的功能由單一的供電回路擴(kuò)大到信號傳遞。進(jìn)入90年代后，除原有的儀表系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等日益完善外，相繼出現(xiàn)了安全氣囊系統(tǒng)、剎車防抱死系統(tǒng)、中控鎖電動(dòng)門窗系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、電動(dòng)座椅系統(tǒng)以及汽車音響系統(tǒng)和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等等，大大提高了汽車的智能和可靠性。然而，電氣系統(tǒng)的增加直接導(dǎo)致了終端電器的增加，不僅增加了能耗，信號傳輸能力也受到了強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)。解決的辦法就是增加電線回路，使電線、連接器、繼電器、傳感器等不可避免地劇增，電線束的重量和體積也達(dá)到了汽車難以承受的范圍，一輛中檔水平的轎車，有上百對連接器、數(shù)以千計(jì)的接點(diǎn)，所用的導(dǎo)線總長度達(dá)1500m～2000m。因此，提高電線束的信號傳輸能力和減輕重量自然成為人們探討和研究的主要課題，同時(shí)也預(yù)示了汽車電線束的發(fā)展方向。

因塑料替代金屬、有效降低汽車重量及零部件尺寸、在有限空間內(nèi)提高零部件安裝密度是新一代汽車設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的主要問題。故汽車電線新特點(diǎn)如下：1）耐溫等級不斷提高。2）無鹵或低鹵阻燃性能。3）較高的耐油性能。4）采用雙絕緣或異形線芯結(jié)構(gòu)。

ISO6722標(biāo)準(zhǔn)將汽車電線根據(jù)絕緣材料不同分為熱塑性、熱固性彈性體、交聯(lián)聚烯烴和熱塑性彈性體四類，根據(jù)使用場合不同分為薄壁型、通用型、專用型和重荷型。

汽車電線設(shè)計(jì)的發(fā)展方向有很多，首先減小導(dǎo)體規(guī)格。目前SAE標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)體的最小規(guī)格已減至0.22mm2，福特汽車線采購規(guī)范中出現(xiàn)0.15mm2。其次采用緊壓絞合導(dǎo)體減小導(dǎo)體直徑。再就是采用高強(qiáng)度銅合金導(dǎo)體。

提高絕緣性能，采用薄壁絕緣。目前輻照交聯(lián)技術(shù)是減小絕緣厚度、提高耐熱等級最有效的辦法，105℃以上等級的薄壁絕緣汽車線幾乎全用輻照交聯(lián)聚烯烴，且對耐磨性、柔軟性要求特別高的剎車電線，已采用輻照交聯(lián)熱塑性聚氨酯制造。

改變電纜結(jié)構(gòu)。采用方形或帶狀結(jié)構(gòu)電纜就可以提高安裝密度，相對縮小安裝尺寸。

2 、汽車電線制造工藝的發(fā)展趨勢

2.1 汽車電線的工藝流程

汽車電線工藝流程為：拉絲、束絞緊壓成絞合導(dǎo)體，擠塑絕緣（對于雙層絕緣，內(nèi)層采用耐溫等級高的輻照交聯(lián)聚烯烴，外層可以是柔軟、耐磨且成本較低的橡膠），輻照交聯(lián)，分切包裝，最后檢驗(yàn)出廠。

2.2 汽車電線的制造工藝發(fā)展方向

2.2.1 多頭拉絲

汽車電線制造業(yè)普遍采用帶連續(xù)韌煉裝置的多頭拉絲機(jī)，這也是線束總成制造商對電線制造企業(yè)配套認(rèn)可的硬件條件。一臺(tái)多頭拉絲機(jī)一次可拉制多達(dá)64根單線，而且與之配套的快速換模技術(shù)，既省時(shí)又減少模具的規(guī)格和數(shù)量，簡化了加工程序、省略中拉、保證了導(dǎo)體各單線間的一致性，提高了生產(chǎn)效率。

2.2.2 精密絕緣和物流管理

對于薄壁絕緣電線，絕緣層同心度十分重要，隨著導(dǎo)體尺寸縮小絕緣厚度減薄，絕緣擠出工藝精度要求極高。另外，汽車電線顏色繁多及標(biāo)識要求高，要求具備雙色擠出及自動(dòng)快速換色系統(tǒng)。這些都通過絕緣的精密擠出控制得以實(shí)現(xiàn)。

桶式收線是汽車線束總成制造商對汽車低壓電線制造企業(yè)的認(rèn)證條件。因汽車線束總成制造廠提出的極端放要求線速度為10m/S，為適應(yīng)其高速放線要求，固對每一桶中的電線接頭均有嚴(yán)格的要求。

汽車低壓電線制造業(yè)的發(fā)展是以跨國一體化縱向配套為特征的集約化生產(chǎn)，主要表現(xiàn)為物流“零庫存”，汽車線束總成制造廠不設(shè)倉庫，汽車電線到貨后在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)完成線束總成的制作，隨后立即送往汽車總裝生產(chǎn)線，在這種集約化生產(chǎn)體系中汽車總裝生產(chǎn)線與零部件生產(chǎn)是同步的。

3 、汽車電線的試驗(yàn)

汽車電線試驗(yàn)項(xiàng)目不多，但某些項(xiàng)目試驗(yàn)方法和要求卻異于一般電線。

3.1 耐壓試驗(yàn)

取600mm長電纜樣品，兩端各去25mm絕緣，將裸露導(dǎo)體扭在一起形成一個(gè)環(huán)，放入含5%（重量比）鹽份的室溫水中浸泡5h，樣品端頭露出水面長度不得超過150mm。在樣品與鹽水間施加1000V/50或60Hz的交流電lmin，試樣應(yīng)不擊穿。

3.2 交聯(lián)試驗(yàn)

SAE標(biāo)準(zhǔn)中給出的方法能直觀地顯示熱固性彈性體（合成橡膠）絕緣和交聯(lián)聚烯烴汽車線絕緣的硫化或交聯(lián)程度是否充分。將長600mm的樣品兩端去掉25mm絕緣，在直徑6mm棒上至少彎曲135℃，置于已預(yù)熱至250±25℃、邊長150mm的正方形板上，樣品與熱板相接觸，在棒上施加5～7N的力約5～6秒。樣品經(jīng)如此處理后，應(yīng)不能透過絕緣看見其導(dǎo)體。也可待樣品溫度降至室溫后用耐壓試驗(yàn)來最終得出結(jié)論。

3.3 溶劑相容性試驗(yàn)

測試試樣外徑后，將其浸入表3規(guī)定的溶劑中，每種溶劑單獨(dú)采用一個(gè)樣品，20h后將試樣取出擦干，在室溫下調(diào)節(jié)4h后測試樣品直徑。此外，還要將浸泡后的試樣作卷繞試驗(yàn)，不應(yīng)有目力可見的開裂現(xiàn)象。

電池酸液相容性試驗(yàn)主要針對汽車電線有可能與電池酸液接觸或長期暴露于酸性環(huán)境中，特別是近年來汽車內(nèi)部電器增多，電池負(fù)荷加大，工作溫度隨之上升，耐酸性優(yōu)異是輻照交聯(lián)電纜優(yōu)于化學(xué)交聯(lián)電纜和PVC電纜的顯著特性。除標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項(xiàng)目外，有的汽車廠和汽車線制造廠還共同確定了高溫變形、高溫振動(dòng)、耐高溫電池酸液、熱失重等試驗(yàn)項(xiàng)目。

4 、結(jié)束語

綜上所述，汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)的過程中，一定要采取更好的措施，開展實(shí)驗(yàn)的方法要更加得當(dāng)，才能夠確保汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)更加符合要求，本文總結(jié)了汽車用低壓電線實(shí)驗(yàn)的一些要點(diǎn)，可供參考。