汽车各电器的匹配和设计

汽车线束的设计 STEP1整车电器部件装配表 通过装配表 再结合各用电设备的功率大小 得出接下来的整车电器原理图 STEP2原理图的设计 这步牵涉的设计内容有 保险丝容量 线束线径SIZE的确定 线束的编号等等 发动机 FIECU 司机侧门线束 副驾驶侧门线束 发动机线束 发动机前仓线束 蓄电池正极线 玻璃升 降器 玻璃升 降器开 关 玻璃升 降器 玻璃升 降器开 关 玻璃升 降器 玻璃升 降器开 关 门 锁 门 锁 玻璃升 降器 后视镜 开关 后尾线束 顶棚线束 地板线束 GB1电气线束平面布置图 发电机 空调开关 ABSUNIT EPSUNIT 鼓风机 仪表 天线 起动机 收音机 油泵 2008年12月13日 ABS液位 接地 门开关 风扇 喇叭 地线 门主开 关 接地 门开关 门开关 门开关 高位制 动灯 门锁 轮速传感器 后门线束 后视镜 电动 后视镜 电动 牌照灯 牌照灯 扬声器 门 锁 门锁 安全带SW 扬声器 RRDEF 接地 仪表台线束 EPS线束 STEP3在3D数据中确定各线束长度 在3D数模中绘制各处线束的连接 并确认各处线束的长度 STEP42D绘制线束 在2D中确定各段线束间的连接 长度 保护装置 整车电器部件的选择 1 起动电机功率的确定 主要起动机功率大小考虑的因素 起动系统的额定电压 起动机与飞轮之间的传动比 克服发动机的曲轴的阻力 起动机和蓄电池的特征曲线 能起动发动机的最低曲轴转速 极限温度等等GHCC起动机的功率是 1 0KW 对GB1轿车所使用的发动机是L13A3系列 以此为例来分析就算起动电机的功率 由公式 P T 将转矩转换为功率 式中P为功率 T为转矩 为角速度 2 n 60 n为起动电机转速 因起动电机在工作过程中有能量损失 所以其效率会有损失 大部分起动电机的效率都在65 左右 在实际生产中 启动电机输入功率用于小齿轮的效率通常只有85 该车飞轮和小齿轮的齿数比为 103 8 12 875 不能确定 根据经验得到的 所谓汽车在极限温度起动 通常指汽车在 30 时能够顺利启动 在该起动状态下 发动机所需要的最小曲轴旋转速率为 50r min 起动电机选用及功率确定 根据以上数据可以得到 P 8N m 1 3L 2 120r min 12 875 60 1000 1 68 kw 根据起动功率计算 1 68 kw 0 65 2 58 kw 2 干荷式免维护蓄电池容量的选择 蓄电池最主要功能是保证发动机的起动 另外在用电的极限高峰时段 发电机供电能力不足时 与发电机一起供电 Q 450 630 P起 U 系数依据铅板材料而定 其中 Q 蓄电池容量 Ah P起 起动机额定功率 kw U 起动机的额定电压 V QICHE的BATERRY的容量 Q 510 1 0 12 43Ah 3 发电机功率的选择 发电机的作用 作为汽车上是主要的供电电源 给全车除起动机外的所有电器设备提供电能 并将多余的电能向蓄电池充电 使蓄电池始终保持良好状态 选择发电机功率的步骤 a 确定整车所有电器的总负载整车所有电器所消耗的电流总和是选择汽车发电机功率大小的主要依据 Idx cn In其中 Idx 等效电流cn 第n个用电设备所对应的使用频度系数In 第n个用电设备的电流 Idx cn In 整车在不同季节和环境下的用电量 确认平常夜间常用电器负载的功率大小 电喷系统12 5A 油泵6 5A 组合仪表0 5A 近光灯9A 远光灯10A 位置灯1 6A 40 1A计算发动机在怠速状态时发电机的输出功率计算发电机在不同档位 不同速度下的输出功率n V i i桥 i档 103 120 R滚 其中 n 发电机转速 r min V 汽车车速 km h i 发电机速比i桥 驱动桥速比i档 变速箱速比R滚 驱动轮滚动半径 m 确保发电机能提供电器过载情况下的电流 比如 夏季雨夜 冬季雪夜等情况 即 选配发电机时应有一定的安全余量f 在特殊应用情况下 寒冷地带 酷热地带等等 考虑发电机的输出电流能否满足电器需求 如在怠速情况下能否给空调系统和照明系统提供充足的电流 g 根据以上结果对发电机输出特性曲线选择相应的发电机 并确定传动比 确定传动比时 必须考虑皮带包角是否合适 以避免皮带过早损坏 4 线束 保险丝 继电器 接插件的选择 FUSE容量的选择 保险丝选择的依据是电器负载的电流特性 举个例子 前大灯 近光灯 远光灯 的保险丝的选择 55 60 12 60 16A 保险丝容量大小也受到安装位置 负载的工作特性 是连续负载 还是间歇负载 的影响 所以通过查表 选择20A的MINI保险丝 保险丝的选择 快熔 慢熔保险丝特性比较 快熔MINIFUSE 慢熔SLOWBLOWFUSE Averagecurrent Q I2RT 汽车线束线径 材料 颜色 保护装置等的选择 线径 根据保险丝容量的大小来选择线径的大小材料的选择 要求具有耐温 耐油 耐磨 防水 防腐蚀 抗氧化 阻燃等特性保护装置 波纹管 PVCTAPE PVCTUBE CURSHION等等 导线类型的选择线束设计选用导线类型重点考虑线束所处的环境和功能 例如 发动机周围环境温度高 腐蚀性气体和液体也很多 因此 一定要使用耐高温 耐油 耐振动 耐摩擦导线 行李厢盖上的导线要在低温下保持其弹性 所以要选用冷弹性导线保证其正常工作 自动变速器上的导线一定要耐高温 耐液压油 其温度稳定性要好 门内线耐弯曲性要求高 弱信号传感器要用屏蔽导线 例如天线接收线等 线束接插件 端子的选择 插接件的选取设计原则 保证与电器件的良好接触 使接触电阻降为最低 提高可靠性 优先选用双弹簧式压紧结构的插接件 机械特性 端子宽度厚度 插拔力 机械寿命 抗震性电气性能 接触电阻 绝缘电阻 抗电强度 电磁干扰泄漏衰减环境性能 耐温 耐湿潮气的侵入 耐盐雾 振动和冲击 密封性 液体浸渍 防水性能端子材料 镀金 安全气囊 ABS ECU 导体中所有单线的断面应呈不规则多边形 端子压接部位应包住全部导体 端子压接的卷曲部分a b必须相接 不符要求的端子压接图 压接效果 继电器的选择 输入参量选择原则 1 按使用环境选型 极限温度 最大相对湿度 低气压 振动和冲击 电磁环境 此外 尚有封装方式 安装方法 外形尺寸及绝缘性等要求 2 按输入信号不同确定继电器种类按输入信号是电 温度 时间 光信号确定选用电磁 温度 时间 光电继电器 这是没有问题的 3 根据负载情况选择继电器触点的种类和容量 a 大灯负载 由于汽车大灯冷态电阻很小 接通瞬间的浪涌电流高达稳态电流的15倍 如此大的浪涌电流会使触点迅速烧蚀 甚至产生熔焊失效 b 电机负载 电动机静止时输入阻抗很小 启动瞬间浪涌电流很大 当电动机启动后 产生内部电动势 致使触点电流趋于减小 而且关断时 触点间会出现反电势 常常会引起拉弧 造成触点烧蚀 保险丝盒的设计 6 合理的布置保险丝盒内各继电器 保险丝的位置 力求安全 安装方便 成本节省原则 主要考虑因素有 安装位置的选取 要考虑安全 环境温度 防水 安装方便 考虑安全 防止因为温度上升导致形变 而发生断路 或局部接触电阻增大而烧线等情况 并且与排气管的距离最好在50mm以上 保证保险丝盒局部温升不会超过塑料的融化温度 具体考虑