汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高,汽车上的电器配置、功能也越来越多,所以连接各个电器件的线束也越来越复杂,成为当代汽车故障的多发环节,也因此在汽车设计和生产制造中受到越来越多的关注。今天就带大家了解一下汽车线束的种类、故障模式、检查方法。
线束的种类
1. 普通导线
普通导线通常由多股细铜线制成。采用多股形式有较好的抗折性,不容易因反复振动而折断。
普通导线由两部分组成:铜芯和外包的绝缘材料。绝缘材料通常使用PVC材料,有如下几点优势:
① 大电流下不会熔化
② 不会产生明火
③ 重量轻
2. 屏蔽导线
屏蔽导线的主要作用是防止电磁干扰。如果信号线束靠近大电流或高电压的线束或元件,信号导线会受到电磁干扰导致信号失准。屏蔽导线外层包裹着铝箔或网状线束用于接地。电磁波干扰被直接接地消除。
线束三维布局走向设计
线束的走向布局及分段,是根据车身钣金的具体情况,结合全车电器件的分布综合来考虑的。线束的走向分段不可拘泥某种形式,而是要在车身钣金能够满足线束布置的前提下,从整车电气角度来考虑其分布走向。
线束三维布局走向的主要原则
下面详细介绍线束三维布局走向中需要考虑的主要原则。
1)装配工艺性好
线束的走向分段设计一定要满足易于装配这个前提,尽量不要给总装增加过多的工序,可考虑分装,如门线、仪表板线等:同时,要考虑最好不要使用特殊工具就可以完成装配。
2)可维护性好
这一点是与第l点相呼应的,不仅仅要易于装配,在售后维修方面,也要易于拆卸,不可以因为要维修某个电器件需要拆下某段线束,而拆除其他多个零部件,否则就将增加不必要的维修工时。
基于这一点,在线束设计时需要考虑如下几点:
①所有线束的插接件应该布置在手可以触及的地方。或简单拆卸一些零部件后。可以触及插接件;
②对于只能用一只手插拔的插接件,另一端插接件应该固定在车身上;
③同一部位的插接件应该应用颜色、大小、内部定位等方法,防止错装;
④插接件末端的线束应该预留一定的长度,以便于插接件的插拔,对于开关端的线束建议预留80~100mm,仪表、音响、空调面板等维修率比较高的电器件。其后端线束预留到可以容易插拔的长度;
⑤熔断丝盒的线束要留有足够的余量,以便于熔断丝盒的拆卸。
3)回路尽可能地短
在拆装工艺都考虑后,需要考虑如何布线能使电线回路尽可能的短,因为回路短有如下好处:
①电线上面的压降小,电器件获得的电压高或者得到的信号衰减小;
②可以减轻整车质量;
③可以降低线束成本。
4)尽可能地减少线束分段
这一点有的时候和装配工艺性是矛盾的,因为有的时候为了方便安装便要将原本可以是1条的线束分成2段.这是需要在实际线束三维设计中权衡的。因为增加线束分段,势必要增加线束间的对接插接件。而增加对接件则需要考量以下几点:
①增加了线束上面的电压降,或是增大了信号的衰减;
②增加了电气连接的潜在的不可靠点;
③需要增加安装点或安装支架,以固定对接件;
④增加线束组装工时和物料成本。
所以我们经常会在一些德系车辆上看到贯穿发动机舱、乘客舱、行李舱的一根大线。这就是少分段的典型设计。
5)要考虑电磁兼容与抗电磁干扰这方面。
不仅仅是要从线材的选择上来做(如采用双绞线、屏蔽线等),更要从线束的布线走向上来考虑。如某些欧系的蓄电池后置行李厢的车型,因为要将电流传输给发动机舱电气盒及起动机,所以会有一根纵贯全车的大线径导线,时刻通以较强电流。这个时候,如果还是按照传统布线,将此大电流导线与其他信号线不加以区别一并放在同一束线中,势必会对信号线产生干扰,所以通常会将此大电流导线单独布置走向,并与普通线束留出足够远的距离,同时要求钣金做出一条凹槽以盛放导线,并可起到一定电磁屏蔽作用。虽然如此处理会增加成本。可是这成本是必要的。
影响导线电阻的因素
导线的电阻对电流的传递非常重要,影响导线电阻的因素有以下方面:
1. 温度
温度对各种材料的影响效果各不相同。例如,铜与钢的电阻随着温度增加而增加,对于有些材料,材料的电阻会随着温度的升高而减小,在进行导线电阻测量时,我们就必须将被测导线从电路中断开。
2. 截面积
导线截面积越大,意味着在相同的时间内通过的电子越多。导线越细,电流通过越困难,导线的电阻越大。电阻随导线直径的增大而减小。更换线束时,必须使用相同线径的线束。如果使用较细的线束,导线的电阻就会增加,电阻增加,导线消耗的功率就会增加,线束过热或熔化。
3. 长度
随着导线长度增加,电阻增大,这是因为电子不得不通过更多的原子。电子穿过较短的导线碰到的原子较少,因而电阻较小。
4. 锈蚀
电路中的锈蚀对电阻也有影响,发生锈蚀后电阻会增加。
导线的检查
对于导线的检查需要使用万用表的电阻挡来测量导线的电阻。具体操作方法如下:首先将被测导线从电路中断开;然后将万用表选好合适的量程,万用表的表针与导线接触,如果电阻超过标准值,则需要检查导线的接地和插头有无出现虚接的状态。
插接器
插接器,又叫插头。汽车线路中的插头是汽车线路中经常用到的一种元件。它的作用是在电路中将不同导线连接在一起,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。
1. 插接器的结构
汽车插头主要由针脚、外壳、附件组成。结构如下图所示。
2. 插接器的分类
按连接部件分类:
插头有两种类型:线和线插头、线和组件插头。
线和线插头指插头两端连接的都是线束,插头起到连接的作用。
线和组件插头指线束连接到某些组件上的插头。
按插头的结构分类:
插头按照结构特点可以分为公插头和母插头。公插头主要是以插针为主。母插头主要是弹簧片。
3. 插接器的故障模式
常见的插头故障形式有插头脏污、针脚脱落、插头松脱等。
① 插头脏污
插头脏污或腐蚀,容易造成插头各针脚间短路。
② 针脚脱落
插头外壳上的针脚卡子损坏容易造成插头针脚脱落,针脚脱落后插头接触就会不良。
③ 插头松脱
插头外壳上的固定卡子如果损坏,就容易造成插头松脱,这样会影响电气元件的工作。
4. 插接器的检查
插头主要通过以下几个方面进行检查:
① 目测检查
检查氧化情况,这可能会引起插头内部端子连接不良;
检查插脚和端子是否损坏;
检查其是否正确地插入接头;
检查确定电线正确地连接在插脚或端子上;
要特别仔细地检查插脚及端子。
② 插头测量
在电线两端之间连接一个万用表测量电阻;如果插头接触良好,没有开路,万用表的读数应大约是0。
③ 插头针脚松脱检查
检查插头上的导线针脚是否有松脱迹象,如果发现,需要及时修复。