线束布置设计

0线束布置及设计——电器部培训用资料集瑞联合重工有限公司工程研究院（佳景科技）电器部许美霞2013年2月普通1普通序言主要内容：在线束布置的三维设计中，布线所需要弯曲半径的确定；线束固定点的设计；线束设计基本要求；双线制和单线制的区别；线束搭铁线的作用。适用范围：本公司电器线束设计人员，车辆线束装配工艺设计人员以及现场线束装配人员。2目录第一部分线束弯曲半径第二部分线束固定点第三部分线束技术要求第四部分单线制和双线制3第一部分线束转弯半径1线束弯曲半径41.1弯曲半径的意义线束弯曲半径过小（弯曲角度太大）无论在装配过程中造成的应力集中还是在车辆长时间运行后造成的损伤，都可能导致电器故障，甚至可能造成更为严重的后果。1.2布线尽可能接近大梁；尽可能加大弯曲半径；避免尖角；避免磨擦及高温。1.3关于弯曲半径布线设计中线束走向发生变化时其线束的弯曲半径为：1线束弯曲半径5R=（4-6）X线束直径下面通过几个例子阐述线束直径、过孔厚度和弯曲半径的关系：例1：线束外径20mm,过孔板料厚度8mm,弯曲半径取最小80mm(4X线束直径)，求所需过孔直径：设：线束边缘距过孔平面为6mm..1.作线束的2个弯曲半径与各自连接的直线相切，2个弯曲半径相切的切点位于钣金厚度的中心，在垂直切点法线方向的平面上作直径为20mm圆，以Φ20mm为轮廓连接线条为轴扫掠，建模后如图1所示：1线束弯曲半径61线束弯曲半径图171线束弯曲半径.2.在图1模型上取2个物体的截交线得到2个椭圆，做与这2个圆相切的圆（D=49.01）如图2所示：图281线束弯曲半径.3.考虑过孔还需要加装护圈，因此这个孔最小设计为Φ50mm，如图3所示：图391线束弯曲半径例2：在例1基础上将孔板料厚度增加到26mm,弯曲半径取最小80mm(4X线束直径)，求所需过孔直径：如图4、图5、图6所示（作图过程略）最后得到的结果是线束过孔最小为：Φ70mm图样线束直径，过孔厚度对过孔直径的影响还是比较大的。101线束弯曲半径图4111线束弯曲半径图5121线束弯曲半径图6131线束弯曲半径例3：线束外径40mm,过孔板料厚度16mm,弯曲半径取最小160mm(4X线束直径)，求所需过孔直径：如图7、图8、图9、作图过程同上（略）最后得到的结果是线束过孔最小为：Φ120mm然而开如此大的孔实属不易，因此要考虑其他方法如采用分线束过孔等。141线束弯曲半径图7151线束弯曲半径图8161线束弯曲半径图9171线束弯曲半径1.4连接处线束不能转弯太急第二部分线束固定182线束固定192线束固定为避免线束在车辆运行过程中因车辆震动而造成线束各插接件的松动、损坏，导致信号传输的失败，进而造成不良影响。因此对线束进行一系列固定显得尤为重要。具体要求如下：2.1装配时线束不能拉扯张紧，特别在夏季要保证一定的松弛度。2.2从发动机ECU引出的线束首先在100—150mm内进行第一次固定，保证线束和ECU的震动同步；其次从第一个固定点起150—200mm距离内进行第二次固定，保证202线束固定图10ECU和线束同发动机的震动同步，进而保护发动机ECU和线束之间连接的安全可靠性。如图10所示：212.3传感器及执行器线束固定时，线束弯曲角度不能太大，否则长时间运行后导线容易损坏。为减少或消除各传感器及执行器接插件处的受力，线束的固定要满足图12所示的要求：2线束固定图12222线束固定2.4车辆线束的卡紧点不能离插接件太近，可参考图13所示：图13232线束固定图142.5尽可能将插接件固定在结构件上，如图14所示：242.6尽可能水平布置插接件，如图15所示：2线束固定图15252线束固定2.7不装线束的针孔位需用堵塞堵住，如图16所示：图16262线束固定2.8接插件端线束应正确困扎，如图17所示：图17272线束固定2.9线束弯曲处应加装固定结构，如图18所示：图1828第三部分线束技术要求3线束技术要求293线束技术要求3.1绞合线绞合线能有效地克制感应噪声。用于ECM传感器输入（电子油门，压力传感器等），通讯线、车速传感器、扬声器、电磁式喇叭、油门位置信号线束必须采用双股或三股绞合线（特殊场合或有特殊需要时采用加屏蔽层的绞合线）。绞合线绞距如图19所示：图19303线束技术要求3.2屏蔽线屏蔽线能有效地克制电容噪声。屏蔽层需要单独可靠接地（不能接入插针上），外部的干扰信号可以通过屏蔽层导入大地或蓄电池负极。避免干扰信号进入内层导体对正常信号产生干扰，同时也可降低传输信号的损耗。屏蔽层及其接地（单点、多点、浮悬）方式要根据干扰源（电磁、电场、静电及其之间的交叉干扰等）和各系统要求来确定。屏蔽线的结构和材料以及加工工艺决定了屏蔽线的成本比双绞线要高许多。屏蔽线结构如313线束技术要求图20所示：3.3线束抗干扰能力对比如表1：从成本考虑绞合线比屏蔽线要经济得多，因此在保证满足要求的情况下，优先采用绞合线。图20线束类型抗电子抗磁场无屏蔽线及绞合线无无绞合线一般无屏蔽线好一般绞合屏蔽线好好同轴电缆最好最好表1323线束技术要求3.4线束走向的布置底盘线束应尽量靠近大梁并沿大梁内侧布置，需要过横梁时要顺着横梁内侧走线。线束走向发生变化时首先要校核过孔尺寸是否满足线束的过孔要求并且考虑线束弯曲半径是否符合（4～6）线束直径的要求，过孔边缘或棱边边缘必须安装永久性保护护套或保护胶条。线束走向发生变化前、后100mm内要有线束固定点，并且在变化前、后根据线束直径在100mm～150mm范围内不允许有连接插接件。334单线制和双线制第四部分单线制和双线制4.1单线制在汽车电气系统中从电源到用电设备只用一根导线相连，而用汽车底盘、发动机等金属机体作为公用导线（接地线），如图21所示。4单线制和双线制蓄电池组车架纵梁起动机发电机发动机本体…图2135由于单线制将几乎所有电气返回端都接在车身或车架上，节省了导线，线路简化清晰，安装和检修方便，且电器（气）件也不需要与车体绝缘。这是单线制的优势，所以在汽车电气系统中普遍采用。4.2双线制在汽车电气系统中从电源正极用1根导线连接到电气设备，再经另外1根导线返回电源负极。所有电气的连接都是经过导线而不是通过车辆的某个部位形成的电气回路。如图22所示：4单线制和双线制364单线制和双线制车架纵梁+-发电机启动机发动机本体-+…图22蓄电池组374单线制和双线制从上图可见车辆中的主要电气元件都是由导线连接到电源正、负极的。所以在双线制系统中车辆电器（气）件的负极电位都能保证与电源负极电位相等。4.3单、双线制性能由于车架、车身和发动机都是通过机械方式连接安装的，如果发动机本体（起动机、发电机负极）接到了蓄电池负极，就不排除车架、车身也与蓄电池负极有了连接。虽然如此，但由于车架、车身在装配前都是经过表面防腐处理的，有的防护层近似于绝缘体，如果不对安装点进行38有效地去除防护层的处理，就有可能会出现车架、车身与蓄电池负极不导通的现象，或与蓄电池负极之间有电位差，即为浮地现象。双线制就能很好的解决这个问题。问题思考：1）采用双线制时车架、车身与蓄电池正极或负极之间有没有电位差？2）双线制中，在发动机本体与车架之间如采用一根编织铜线连接（连接可靠），车架上的电位是多少？能否作为负载的回路？4单线制和双线制393）起动机负极与蓄电池负极的连接有松动现象，启动时发电机负极搭铁外壳上的线束（4mm2)为什么会烧毁？分别画出原理图和线束图的等效电路.4单线制和双线制原理图线束图40谢谢！普通