汽车线束设计及布置基础

激情学习梦想汽车线束精益设计及布置汽车线束精益设计及布置激情学习梦想目录一、汽车线束精益设计1.1日标线束种类和相关参数1.2日标线束电流容量的计算1.3汽车线束与融断器的匹配计算1.4线束起火分析二、线束布置知识2.1线束布置基本要求2.2CATIA三维布线的基本应用三、电器未来发展和总结2激情学习梦想一、汽车线束精益设计汽车线束设计目前的现状：目前汽车产业发展越来越庞大，每年都有新品牌加入，从而使竞争越来越激烈，每个汽车厂都在极力降低自己的生产成本，以保持自己的竞争优势和市场份额。目前线束设计的误区：有些线束工程师误认为线束的保险系数越高越好，而造成产品质量过剩。部分设计公司为了减少设计时间，降低设计风险，在设计时采用随意加大线径的做法。未来线束设计工作的重点：掌握详细的线束参数，使线束设计系统化，标准化，减少设计的随意性，争取使线束的寿命与整车一致，减少质量过剩，从而降低整车成本，实现精益设计。3激情学习梦想一、日标线束种类和相关参数序号电线符号名称工作温度1AV车用低压电线80℃2AVS车用薄皮低压电线80℃3AVSS车用极薄皮低压电线80℃4HDAV车用厚皮低压电线80℃5CAV车用压缩导体低压电线80℃6CAVUS车用压缩导体极薄低压电线80℃7AVX车用耐热低压电线100℃8AEX车用超耐热低压电线120℃9AVFF车用耐弯曲低压电线80℃10EB电瓶专用线80℃11HDEB电瓶厚皮专用线80℃12SHIELD屏蔽线80℃13TWISTCABLE双绞线80℃4激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数序号电线符号绝缘材料适应温度1AV／AVS/AVSS车用聚氯乙烯80℃2AVX车用辐照交联PVC混合物100℃3AEX车用辐照交联聚乙烯混合物120℃PVC:1、PVC其实是一种乙烯基的聚合物质，其材料是一种非结晶性材料。在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。2、具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。3、PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。4、生活中常见的PVC有：电缆绝缘、塑料门窗、塑料袋。5激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数PE:1、聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。2、聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良PVC材料6PE材料激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数辐照:1、radiationprocessing采用电离辐射对材料进行加工处理的一种工艺过程。2、电离辐射的能量一般远远高于材料物质中子的价健能量（可超过几个数量级），因而电离辐射与物质相互作用时会产生包括核反应内的各种物理、化学和生物效应。这些效应构成了电离辐射对物质材料进行加工处理的技术基础。3、辐射加工有别于传统加工（如机械加工、热加工、化学加工等）的主要特点在于：加工温升很小，是一种冷加工，有利于热敏材料的加工；电离辐射的穿透性可对包装好的物品进行处理（例如消毒杀虫等），或实现固相物质的反应与改性；加工体系内不需催化剂和化学添加剂，因而产品纯净，无化学残留；7激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数辐照加工及其应用电离辐电离辐射射工艺过程应用实例γ射线DIValign=left有机高分子材料聚合（或接枝聚合），杀虫、消毒、灭菌，抑制果实早熟、根茎发芽，装饰品材料改性等/DIVDIValign=left医疗用品消毒灭菌，电池隔膜与—塑材料制备，农产品、水产品、畜产品与食品的保藏，商品养护，档案与文物保存，珍珠、玉石、玻璃色质改善等/DIV电子束DIValign=left高分子材料交联，表面涂层固化，废气无害化，半导体改性等/DIVDIValign=left提高电线电缆绝缘层耐热性，热收缩材料制备，物品组件表面涂层装饰，层压制品加工，印刷包装油墨固化，火电站与垃圾站废气处理，半导体器件加工等/DIV离子束离子注入掺杂半导体材料改性，金属材料改性等中子中子嬗变掺杂半导体材料改性8激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数辐照交联――物理交联：1、采用经过改性的聚乙烯绝缘料，通过挤出方式完成异体绝缘层的挤出后，将冷却后的绝缘线芯，均匀通过高能电子加速器的辐照扫描窗口完成交联过程。辐照交联电缆料中不加入交联剂，在交联时是由高能电子加速器产生的高能电子束有效穿透绝缘层，通过能量转换产生交联反应的，因为电子带有很高的能量，而且均匀地穿过绝缘层，所以形成的交联键结合能量高，稳定性好。表现出的物理性能为，耐热性能优于化学交联电缆。但由于受加速器能量级的限制（一般不超过3.0Mev电子束有效穿透厚度为10mm以下。9激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m电流限制(A)线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)AV线束激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数AVS线束标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m电流限制(A)线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)11激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数AVSS线束标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m电流限制(A)线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m电流限制(A)线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)CAVUS线束12激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数EB线束标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)HDEB线束激情学习梦想1.1日标线束种类和相关参数HDAV线束标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)AVX线束标称尺寸导体绝缘层厚度（mm)成品外径20℃时导体电阻mΩ/m电流限制(A)线束重量(g/m)标准长度(m)股数／直径（mm)截面积（平方毫米）大约外径（mm)标准（mm)最大（mm)14激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算线束的电流容量：是容许电流乘以集束线缆缩减系数得出的数值。线束的容许电流：容许电流为不考虑因温度原因造成线缆绝缘层表皮变化，在设计电路时，实际应用的电流限制值，并从其寿命的角度考虑（这个值应该根据线缆材质，环境温度等因素以及使用寿命共同决定）。线束容许电流计算的前提条件：1、线束的寿命按每天3小时，10年的寿命计算。2、线束在使用寿命期间，最大温度不超过下表给出的容许温度。15激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算线缆分类导体容许温度容许电流的计算中采用的环境温度AV和AVS80℃3040506070AVX100℃5060708090AEX120℃708090100110集束线缆容许电流的缩减系数：集束线缆容许电流的缩减系数，只能由同时通电的集束线缆数量决定，而非集束中所有线缆的数量。通过电流不强，不会引起温度提升的线缆，比如整流线路和电子电路，多不包括在通电线缆数量中。导体容许温度表16激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算通电集束线束数量123456-78-1011-12缩减系数1.000.80.70.60.550.500.450.40集束线束容许电流缩减系数AVS线缆容许电流和电压降激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算AV线缆容许电流和电压降18激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算AVX线缆容许电流和电压降19激情学习梦想1.2日标线束电流容量的计算AEX线缆容许电流和电压降20激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算关于导线截面积的计算，提供经验公式交流：公式一：A=IρL/Ud式中：I—电流A—导线截面积；Ud—允许最大电压降损失；ρ—铜电阻率；L—导线长度。公式二：S=0.0185*I*L*[1+0.00393*(T-20)]/U式中：S---线径I---电流(A)L---导线长度(m)0.0185---铜的电阻率(Ωmm2/m)U---电压降(V)T---导体最高工作环境温度0.00393---温度系数21激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算1、计算负载电流I=P——12V×13.8V——12V根据计算出的负载电流，选择允许提供负载电流的连接导线的截面积。在选择电缆截面积时，应考虑到线缆的环境温度和导体容许温度。2、根据负载电流确定融断器的额定电流融断器的最佳电流如下表所示，融断器的最佳电流即为负载的额定电流，但因为融断器的额定电流根据环境温度变化而变化，所以需要根据下图来修正融断器的额定电流。22激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下：23激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下：24激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下：25激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下：26激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算选择融断器时，如果负载会产生脉冲电流的情况下：27激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算熔断器的计算公式：If=负载电流负载特性系数×温度系数负载峰值电流系数×负载特性系数：建议选择07-0.75（高电流型选择0.5）负载峰值电流系数：如果峰值电流时间小于0.3秒，选择系数为1，如果峰值电流时间大于等于0.3秒，选择系数为0.7。温度系数：见下表28激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算3、电缆与融断器的匹配原则：a、电缆在工作环境温度下的容许电流，大于融断器在工作环境温度下的最佳负载电流。b、极限要求为选择电缆的烟化时间和电流的曲线，应在熔断器的融化时间和电流的曲线之上。如果遇到熔断器和电缆不在同一工作温度下的情况时，应保证熔断器在该温度下200%额定电流时的熔断时间，小于线束在该电流下的烟化时间。29激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算例用电器功率为40W12V（导线的环境工作温度为70度）峰值电流时间0.35秒熔断器的环境工作温度70度计算导线线径和熔断器容量30I负载=40W12V×13.8V12VI负载=3.83A1If=负载电流负载特性系数×温度系数负载峰值电流系数×If=3.83A0.7×｛1-0.15%(70-23)｝×0.7If=8.41A2根据If为8.41A，选择10A的熔断器。4根据“电缆与融断器的匹配原则”的a项，10A的熔断器在70度时的最佳负载电流为10A×0.7×｛1-（70℃-23℃）0.15%｝，结果为6.5A，根据此参数选择电缆截面积。5根据负载电流3.83A初步确定电缆的截面积为AVS0.3或AV0.5。3激情学习梦想1.3汽车线束与融断器的匹配计算31例根据“电缆与融断器的匹配原则”的b项，熔断器在70℃5秒钟的熔断电流为10A｛1-（70℃-23℃）0.15%｝×200%，结果为18.59A。通过将18.59A