摘要：如今，隨著汽車設(shè)備的不斷增加，低壓線束導(dǎo)線的應(yīng)用也越來越多。但怎樣選擇合適的導(dǎo)線，成為一個(gè)非常重要的問題。在選擇過程中，要考慮零件的特性，以及線號(hào)、線色、線徑等方面的因素，選擇出更加適合，而且成本更低的線束導(dǎo)線。此外，還要進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化和改進(jìn)，促使其得到更好的應(yīng)用。在本文中，筆者分析了低壓線束導(dǎo)線在汽車中的選擇和應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：低壓線束；導(dǎo)線；汽車；選擇；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U466 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

低壓線束導(dǎo)線對(duì)于汽車電路的運(yùn)行起著非常重要的影響作用，因?yàn)槠鋵儆谄囯娐分胁豢扇鄙俚牟糠?，該部件不但能傳遞信號(hào)和能量，也能保證電路的安全穩(wěn)定。必須選擇合適的導(dǎo)線材料、結(jié)構(gòu)，幫助汽車電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行，滿足行駛的各種需要。而隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，低壓線束導(dǎo)線也會(huì)朝著更加先進(jìn)智能的方向發(fā)展。

1 低壓線束導(dǎo)線的概述和特點(diǎn)

1.1 概述

汽車的低壓線束包括低壓和高壓，是車載電路的主體，其連接汽車的不同電子元件，從而實(shí)現(xiàn)相互連通、傳輸電力的作用，對(duì)于汽車的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。低壓線束導(dǎo)線的材料包括了銅包鋼線、銅包鋁線等，也就是銅層包著鋼絲或者鋁絲的復(fù)合線材。線材采用先進(jìn)的包覆焊接技術(shù)，將銅、鋁材料覆蓋在鋼材料表面，低壓高頻信號(hào)在高頻區(qū)域沿著表面行走。銅層能對(duì)弱電信號(hào)進(jìn)行傳遞，所以要通過增強(qiáng)銅的厚度，提高信號(hào)的傳輸效率[1]。

1.2 特點(diǎn)

（1）強(qiáng)度較高。其具備純銅的導(dǎo)電性能，和鋼、鋁等金屬材料的高強(qiáng)度特性。上述良好作用疊加，不僅提高了導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，也強(qiáng)化了耐腐蝕性、抗氧化性。

（2）耐熱性較強(qiáng)。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)艙中的溫度很高，所以低壓線束導(dǎo)線需要具備一定的耐熱性能在高溫下運(yùn)行，且發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的線束可能會(huì)與油接觸，因此也需要一定的耐油性。

（3）絕緣性能較好。低壓線束還具有一定的絕緣性，這是為了避免電流泄漏、短路。充分的絕緣還可以隔離其他的電子元件，從而起到屏蔽保護(hù)的作用。

（4）成本較低。銅的成本非常高，而使用銅包鋼線、銅包鋁線可以適當(dāng)降低銅材料的使用量，從而也降低了導(dǎo)線的使用成本。

2 汽車中低壓線束導(dǎo)線的選擇

2.1 根據(jù)使用環(huán)境來進(jìn)行選擇

對(duì)于低壓線束導(dǎo)線的種類選擇，要考慮線束所處的環(huán)境，這樣才能保證汽車的安全和穩(wěn)定。例如，布置在車?yán)锊煌恢玫木€束，耐熱程度有所區(qū)別；布設(shè)在汽車底部位置線束，則要考慮汽車行駛時(shí)的振動(dòng)頻率，以及底部車輪帶來的泥沙、雜物，采用耐磨性能好、抗腐蝕的導(dǎo)線。而布設(shè)在濕度較高區(qū)域的線束，則要考慮腐蝕性液體滲入的影響，選擇絕緣性能好的材料。而針對(duì)車門窗區(qū)域的導(dǎo)線選擇，則要考慮其是否具有耐彎曲的性能[2]。

2.2 根據(jù)顏色來進(jìn)行選擇

低壓線束導(dǎo)線顏色的選擇，要遵循QCT414-2016《汽車電線（ 電纜） 的顏色規(guī)定和型號(hào)編制方法》的要求。如圖1 所示，通常優(yōu)先選擇單一顏色，再選擇雙色。對(duì)于汽車中的搭鐵線，盡量選擇黑色導(dǎo)線；對(duì)于傳感器負(fù)極線、信號(hào)負(fù)極線等，則采用棕色導(dǎo)線或以棕色為主要顏色的導(dǎo)線。對(duì)于主電源線，比如蓄電池正極線和起動(dòng)機(jī)供電線束，通常選擇紅色。其他電源線一般采用黃色、紅色等顏色。而同一插接器中的導(dǎo)線，應(yīng)選擇不同的顏色。

2.3 對(duì)線徑進(jìn)行選擇。

根據(jù)汽車用電設(shè)備的額定電流，結(jié)合導(dǎo)線參數(shù)、溫度情況，同時(shí)導(dǎo)線的額定載流量也需要在一定范圍內(nèi)，從而選擇合適的線徑。與此同時(shí)，導(dǎo)線煙化時(shí)間必須和熔絲的熔斷時(shí)間一致，最低發(fā)煙電流，需達(dá)到熔絲容量的130% 以上。如果選擇的熔絲容量是5.00 A，則可能會(huì)熔斷，最低的發(fā)煙電流則為5×135%＝6.75 A。"通過發(fā)煙的時(shí)間得知，如果選擇線徑為0.50 mm2 的導(dǎo)線，那么發(fā)煙開始的時(shí)間則超過了1 000 s。通過熔絲的載流時(shí)間得知，過載135% 的保險(xiǎn)載流大概能持續(xù)550-1 000 s，熔絲可以起到保護(hù)線路的目的。如果最低的發(fā)煙電流沒有達(dá)到熔絲容量的125%，則要選擇線徑＞ 0.50 mm2 的導(dǎo)線規(guī)格。

2.4 根據(jù)應(yīng)用范圍進(jìn)行選擇

低壓線束導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積包括0.50 mm2、0.75 mm2、1.00 mm2、1.50 mm2、2.00 mm2、2.50 mm2 及4.00 mm2 等多種尺寸規(guī)格。不同截面積的導(dǎo)線，有著不同的負(fù)載電流值，要根據(jù)實(shí)際需要來選擇相應(yīng)的導(dǎo)線。對(duì)于汽車中的儀表燈、指示燈、門燈，這些區(qū)域的線束要選擇0.50 mm2 的規(guī)格；對(duì)于前后燈、制動(dòng)燈以及牌照燈，則需要采用0.75 mm2 的規(guī)格；而對(duì)于轉(zhuǎn)向燈、霧燈等，則適合選擇1.00 mm2 的規(guī)格；對(duì)于前大燈以及喇叭等，則要選擇1.50 mm2 的規(guī)格；對(duì)于發(fā)電機(jī)電樞紐、搭鐵線等一系列的主電源線，則要選擇2.50-4.00 mm2 的規(guī)格。而承受大電流的導(dǎo)線（蓄電池的搭鐵線和源線正極電等），其線徑非常大，普遍會(huì)超過12.00 mm2，所以這些電線不需要被編入主線束中[3]。

2.5 根據(jù)溫度來進(jìn)行選擇

要根據(jù)汽車的運(yùn)行溫度來對(duì)低壓線束導(dǎo)線進(jìn)行選擇，采用各種耐溫等級(jí)的導(dǎo)線。如圖2 所示，汽車乘客艙的導(dǎo)線一般選擇耐溫等級(jí)為90℃的導(dǎo)線；發(fā)動(dòng)機(jī)艙的導(dǎo)線則要選擇耐溫等級(jí)為180℃的導(dǎo)線，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)艙運(yùn)行時(shí)溫度非常高。此外，對(duì)于乘客艙和發(fā)動(dòng)機(jī)艙之間的橫穿導(dǎo)線，則要選擇耐溫等級(jí)同時(shí)滿足這兩個(gè)區(qū)域的需求。一般采用溫度場(chǎng)來獲取該區(qū)域的耐溫要求，再從不同導(dǎo)線的耐溫等級(jí)中確定所選擇的導(dǎo)線類型。

3 低壓線束導(dǎo)線在汽車中的應(yīng)用范圍

3.1 在點(diǎn)火系統(tǒng)、電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

在汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)中，低壓線束導(dǎo)線需要與點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火開關(guān)和火花塞等進(jìn)行連接。其作用在于促使電力被傳輸?shù)交鸹ㄈ?，通過跳火將燃料混合料進(jìn)行引燃。在這樣的情況下，點(diǎn)火系統(tǒng)中的低壓線束導(dǎo)線，在選擇和應(yīng)用時(shí)必須具有一定的絕緣性能，從而避免產(chǎn)生觸電的現(xiàn)象。同時(shí)也要具備良好的導(dǎo)電性能，以保證點(diǎn)火的能量和穩(wěn)定性。

此外，低壓線束在電源系統(tǒng)中也得到了一定的應(yīng)用。比如在車輛電源系統(tǒng)中，低壓線束導(dǎo)線負(fù)責(zé)將電流輸送到車輛的電力系統(tǒng)中，支持車輛運(yùn)行。低壓線束導(dǎo)線在這部分模塊的應(yīng)用，要具備一定的安全性、耐久性，以應(yīng)對(duì)高電流以及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的要求[4]。

3.2 在傳感器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

汽車智能駕駛依賴于傳感器以及控制系統(tǒng)的運(yùn)行，低壓線束導(dǎo)線與速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器以及其他傳感器進(jìn)行連接，將傳感器產(chǎn)生的信號(hào)傳遞到控制單元中。這就需要低壓線束導(dǎo)線具有充分的抗干擾的性能，以及良好的信號(hào)傳輸效率。在汽車的安全系統(tǒng)中，低壓線束導(dǎo)線將發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、制動(dòng)系統(tǒng)和駐車輔助系統(tǒng)相連。確保各種信號(hào)被傳輸至不同的控制單元單元和執(zhí)行器中，因此低壓線束導(dǎo)線需要保證信號(hào)傳輸?shù)木?，以及?shí)現(xiàn)高速傳輸。

3.3 在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

汽車的照明系統(tǒng)一般屬于低壓供電，而汽車燈具是一種對(duì)電壓較為敏感的負(fù)載，因此需要對(duì)導(dǎo)線的電壓降進(jìn)行校驗(yàn)。如果電壓降超過了合理的范圍，則要對(duì)導(dǎo)線截面進(jìn)行增加，從而促使負(fù)載的運(yùn)行電壓達(dá)到要求。以某款汽車的燈具為例，車燈負(fù)載的正常工作電壓為25-28 V 之間，因此要選擇線徑合適的低壓線束導(dǎo)線，不能過大也不能過小，通常情況下，線徑為0.50 mm2 的導(dǎo)線較為適宜。若線徑選擇過小，會(huì)影響燈泡的亮度，線徑過大則會(huì)燒壞燈泡。所以，在為燈具中選擇低壓線束導(dǎo)線時(shí)，要根據(jù)回路和工作電壓來統(tǒng)籌考慮導(dǎo)線線徑。

3.4 在發(fā)動(dòng)機(jī)艙、后備艙中的應(yīng)用

在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，低壓線束的應(yīng)用包括了發(fā)動(dòng)機(jī)部位、點(diǎn)火裝置等，其要求必須具備耐熱性、耐油和阻燃性等特點(diǎn)，可采用銅包鋼線。因?yàn)槲恢每拷l(fā)動(dòng)機(jī)，還要求低壓線束具備一定的抗干擾性，以及抗振動(dòng)性能。在行李艙中，則需要選擇適用于車輛后部和車門的線束，確保柔韌性，以及抗電磁干擾的性能，銅包鋁線較為適宜。對(duì)于座艙內(nèi)的儀表、操作面板，以及地毯下等位置，也要采用低壓線束導(dǎo)線，并保證一定的耐磨性和耐熱性。

3.5 在搭鐵線中的應(yīng)用

在整個(gè)汽車的電路系統(tǒng)中，搭鐵線起著非常重要的作用。其需要將電流引導(dǎo)至蓄電池的負(fù)極，保證電路系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。將銅包鋁這種新型線材用在搭鐵線中，不僅導(dǎo)電性能好，同時(shí)也能減少對(duì)銅材料的使用，降低成本，數(shù)據(jù)對(duì)比如表1 所示。

銅包鋁是一種由銅和鋁共同組成的復(fù)合材料，在鋁材表面覆蓋一層銅。這種線材不僅具備鋁材質(zhì)的輕便特點(diǎn)，而且導(dǎo)電性能也很好。但因?yàn)榇铊F線需要承受汽車的高溫和外界物質(zhì)的腐蝕，所以也要做好防腐工作，且必須減少裝配部位的干涉和摩擦，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致絕緣破損（圖3）。要避免搭鐵線外部因摩擦而受損，防止其與發(fā)出振動(dòng)的部件接觸，從而保護(hù)搭鐵線。如果無法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，則要采用膠帶包覆、外加波紋管等操作[5]。

4 汽車低壓線束導(dǎo)線的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 滿足更高的使用需求

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣化以及混合動(dòng)力汽車的普及，低壓線束導(dǎo)線也需要得到進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。新時(shí)代的汽車需要安裝更加先進(jìn)的電氣系統(tǒng)，以滿足更高的信號(hào)和電能傳輸需求。將來的低壓線束導(dǎo)線也必須支持更高的電流負(fù)載，以及為更多的電氣設(shè)備供電，使車輛的運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定和可靠。

4.2 朝著半導(dǎo)體的方向發(fā)展

如今，半導(dǎo)體技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，將來的汽車低壓線束導(dǎo)線也會(huì)融合這樣的技術(shù)。集成半導(dǎo)體元件與芯片的導(dǎo)線，可以實(shí)現(xiàn)更加多元化的功能，比如數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)處理和自動(dòng)診斷等。不僅能提高整個(gè)系統(tǒng)的智能程度，還能節(jié)約空間。

4.3 朝著輕量化的趨勢(shì)發(fā)展

當(dāng)汽車行業(yè)越來越注重燃油效率和環(huán)保，汽車低壓線束導(dǎo)線也會(huì)朝著輕量化的方向不斷發(fā)展。通過在其中采用更加輕便的材料以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低導(dǎo)線的重量，減少汽車的油耗以及污染排放。比如，由銅包鋼、銅包鋁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅導(dǎo)線，讓車輛電氣系統(tǒng)向著更加輕便、高效的趨勢(shì)發(fā)展。

4.4 朝著智能化的趨勢(shì)發(fā)展

在不久的將來，隨著自動(dòng)駕駛與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，低壓線束導(dǎo)線也會(huì)開始引入高速傳輸技術(shù)以及傳感器集成技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)全面、高效的電氣連接。讓汽車智能化設(shè)備更加先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的高速傳輸，其中包括了雷達(dá)、大尺寸顯示屏、天線等方面的連接，讓車輛朝著智能化、網(wǎng)聯(lián)化的趨勢(shì)發(fā)展[6]。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過從不同方面考慮，選擇合適的低壓線束導(dǎo)線材料以及結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用，能促使汽車系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并且保證車上人員的安全。同時(shí)，隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，低壓線束導(dǎo)線還將朝著更加先進(jìn)化、輕量化、智能化的方向發(fā)展，并創(chuàng)造出更多的效益。

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作者簡(jiǎn)介：

李日能，本科，工程師，研究方向?yàn)槠囯娮印?/p>

趙聰，本科，工程師，研究方向?yàn)槠囯娮印?/p>