1、1,汽車線束生產的開發工作培訓,開發工作基礎知識,2,開發工作基礎知識,汽車設計全程了解 發動機知識：工作原理，柴油機，共軌技術， 渦輪增壓，EGR,排氣制動，常用傳 感器 變速箱原理 剎車系統工作原理 動力轉向 汽車底盤電子控制簡介 汽車線束設計 汽車線束生產工藝,3,汽車設計全程了解,4,汽車設計全程了解,對于大多數人來說，對車的欣賞基本都是整車，除了性能之外，汽車的外觀和內飾是人們談論最多的話題，因為這是對一輛車最直觀的印象，所謂汽車設計，簡單的理解是根據一款車型的多方面要求來設計汽車的外觀及內飾，使其在充分發揮性能的基礎上藝術化。 但是，其實汽車設計是一件復雜的事情，并不象其他設計師在

2、香檳和音樂的陪伴下尋找靈感那么純粹。汽車不是單純的藝術品，當然它要有漂亮的外表和吸引人的個性特征，同時它還得能安全可靠的行駛，這就需要整個設計過程融入各種相關的知識：車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識，當然更少不了諸如繪畫、雕塑、色彩感等基本藝術功底。由此不難理解為什么能稱得上汽車設計師的人少之又少。 從腦子里的一個靈感，到最后得以實現，最簡單的估算也是十幾個步驟，最后無非是要得到市場的認可，性能優良的內“芯”，再加上一襲新衣包裝，才是新車待嫁時。看看如何為一款新車設計“嫁衣”吧,5,汽車設計全程了解,A、從腦到手：草圖 開始吧，坐下來好好想

3、想如何表達。雖然計算機已經非常普及，不過對于設計師來說，最直接的方式還是拿支鉛筆把腦子里的想法表現出來，這非常方便。在從腦到手的初級階段，沒必要畫的很精致，簡潔的線條足以記錄腦海中一個個一閃而過的構思。又或者在隨手勾畫中得到新的靈感,6,汽車設計全程了解,B、初步定稿：草圖+說明 當思路比較明確以后可以繪畫一張草圖，這時候汽車的主體線條和大方向上的細節設計 應該都有所表現，在適當的地方加進簡單說明，為下一環節做準備,7,汽車設計全程了解,C、理念表達：效果圖 當我們看到一些汽車手稿，基本上是處在汽車效果圖的階段，這主要是為了把設計師的思路和理念用更細膩的手法表現出來，加入細節描繪和色彩，通過精

4、致的繪畫表達這款車的直觀感受和立體效果。這是汽車設計的重要環節之一，就好象時裝設計效果圖一樣，將是決定模型制作的關鍵。有些效果圖是手繪的，馬克筆、色粉或者噴槍都會采用，也有設計師利用電腦繪畫。效果圖和最后的整車的細節未必完全相同，但是表現出來的氣質卻是一脈相承,8,汽車設計全程了解,D、內部設計：內廂效果圖 與汽車外觀效果圖同時出來的應該是內飾效果圖，詳細的描繪車內的各種細節和布局，加上必要的說明，這是未來制作模型的基礎,9,汽車設計全程了解,E、觀感評估：1/5油泥模型 雖然歷經數十年，制作油泥模型依然是汽車設計生產中的必要環節，這是一種類似橡皮泥的黏土，但是更加堅硬，成型后的細節需要用刀刮

5、削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案，通常由設計師親自操刀，大約兩三個月才能最后完工,10,汽車設計全程了解,F、改進階段：1：1油泥模型 經過對提案模型的評估，決策層會選擇一個或幾個設計方案制作1：1的油泥模型，因為對尺寸，細節等方面要求非常嚴謹，這種全尺寸模型會有專業的模型師來制作。經過不斷的討論和修改之后，就進入定案階段,11,汽車設計全程了解,G、測量階段：三維坐標測量 使用三維坐標測量儀。將模型放在測量臺上，測出它表面上足夠多點的空間三維坐標，用這些數據就可以在電腦中建立三維模型。 H、最后階段：電腦設計 把測量出的數據輸入電腦，就可以開始進行三維模型的制作，未來這些數據

6、將用于控制數控機床。 最終，一輛成型的整車擺在眼前了，當然期間還有底盤和發動機等機械方面的設計，就此略過吧。畢竟從設計到交到消費者手中，車輛還要經歷重重考驗，有風洞實驗，模擬碰撞實驗，各種殘酷路況的艱苦路試，實車碰撞實驗等,12,汽車線束設計,汽車線束是汽車電路的網絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路。隨著人們對汽車的安全性、舒適性、經濟性和排放性要求的提高，汽車線束變得越來越復雜，但車身給予線束的空間卻越來越小。因此，如何提高汽車線束的綜合性能設計便成為關注的焦點，而且汽車線束制造廠家不再單純地搞線束后期設計和制造，和汽車主機廠家聯合進行前期開發成為必然的趨勢。下面就談談線束的一般設計流程和設

7、計原則,13,汽車線束設計,一、整車電路設計 （一）電源分配設計 汽車的供電系統設計是否合理，直接關系到汽車電器件的正常工作與否和全車的安全性，因此世界各國的汽車線束設計出發點基本都是以安全為主。整車電氣系統基本上由3個部分組成： 蓄電池直接供電系統（一般稱常電或30電）。這部分的電源所接負載一般都是汽車的安全件或重要件，主要目的是在為這些件提供電能時盡量少的加以控制，確保這些件即使汽車發動不起來也能短暫正常工作，以方便到站點維修等。如：發動機ECU及發動機傳感器的工作電源、燃油泵的工作電源、ABS控制器的電源、診斷接口電源等。 點火開關控制的供電系統（一般稱為IG檔、15電或ON檔電）。這部

8、分電器件基本上是在發動機工作運轉的情況下才使用，取自發電機的電源，避免了為蓄電池充電時爭電源的可能性。如：儀表電源、制動燈電源、安全氣囊電源等。 發動機起動時卸掉負載的電源（一般稱為ACC電源）。這部分電器件一般所帶的負載較大，且在汽車起動時不必工作。一般有點煙器電源、空調電源、收放機電源、刮水器電源等,14,汽車線束設計,一、整車電路設計 （二）線路保護設計 線路保護就是要對導線加以保護，兼顧對回路電器件的保護。保護裝置主要有熔斷器、斷路器和易熔線。 1熔斷器的選取原則 發動機ECU、ABS等對整車性能及安全影響大，另外，易受其他用電設備千擾的電器件必須單設熔斷器。 發動機傳感器、各類報警信

9、號燈和外部照明燈、喇叭等電器件對整車性能及安全影響也較大，但該類電負荷對相互間的干擾并不敏感。因此，這類電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。對于為增加舒適性而設置的普通電器件類的電負荷可以根據情況相互組合，共同使用一個熔斷器。 熔斷器分快熔式和慢熔式。快熔式熔斷器的主要部件是細錫線，其中片式熔斷器結構簡單、可靠性和耐振好、易檢測，所以被廣泛采用；慢熔式熔斷器實際上是錫合金片，這種結構的熔斷器一般串接到感性負載的電路中，如電機電路,15,汽車線束設計,一、整車電路設計 （二）線路保護設計 電阻型的負載與電感型的負載盡量避開使用同一個熔斷器。 一般根據電器件的最大連續工作電流計算并確定

10、熔斷器容量，可按經驗公式：熔斷器額定容量電路最大工作電流80%（或70%）。 2斷路器 斷路器最大的特點是可恢復性，但其成本較高，使用較少。斷路器一般都是熱敏機械裝置，它利用兩種金屬的不同熱變形，使觸點開閉或自行接通。新型的斷路器，使用PTC固體材料作為過流保護元件，它是一種正溫度系數的電阻，根據電流或溫度的高低斷開或接通。這種保護元件的最大優勢是當故障排除后能自動接通，不需人工調節和拆換。 3易熔線 易熔線的特點是當線路通過極大的過載電流時，易熔線能在一定的時間內（一般5s）熔斷，從而切斷電源，防止產生惡性事故。易熔線也是由導體和絕緣層構成，絕緣層一般為氯磺化聚乙烯材料，因為絕緣層較厚，所以

11、看。起來比同規格的導線粗,16,汽車線束設計,一、整車電路設計 （二）線路保護設計 易熔線一般接在蓄電池直接引出的電路中。易熔線的常用的公稱截面有0.3mm2、0.5mm2、0.75mm2、1.0mm2、1.5mm2，甚至還有8mm2等更大截面的易熔線。易熔線的導線線段長度分為（505）mm、（10010）mm、（15015）mm3種。 易熔線應有明顯的標志，當其熔斷后，其標志仍應存在以便于更換。易熔線的熔斷特性如表1所示,17,汽車線束設計,一、整車電路設計 （三）繼電器的選取設計 繼電器分為電流式和電壓式2種。一般根據用電器的功率和開關的承載能力來決定是否選用繼電器。常用繼電器的設備一般有

12、刮水器、喇叭、除霜、前照燈、霧燈、風扇、鼓風機、轉向燈（閃光器）等。繼電器分6V、12V、24V3種，常用的繼電器額定電壓為12V。 選用繼電器要參考的技術要求：可靠性好；性能穩定；質量輕、體積小、壽命長，對周圍元器件影響小；結構簡單、工藝性好、成本低。 （四）搭鐵分配設計原則 發動機ECU、ABS等對整車性能及安全影響大，且易受其他用電設備干擾，所以這些件的搭鐵點一定要單設。 對于安全氣囊系統，它的搭鐵點不僅應單設，而且為了確保其安全可靠，最好采用復式搭鐵。其目的是其中一處搭鐵失效，系統可以通過另一搭鐵點搭鐵，確保系統安全工作。 無線電系統為避免干擾，也要單獨搭鐵,18,汽車線束設計,一、整

13、車電路設計 弱信號傳感器的搭鐵最好獨立，搭鐵點最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號的真實傳遞。 其他電器件可根據具體布置情況相互組合共用搭鐵點。原則是就近搭鐵，避免搭鐵線過長，造成不必要的電壓降。 蓄電池負極線、發動機搭鐵線等因導線截面較大，因此一定要控制好線長和走向，減小電壓降；為增加安全性，發動機、車身一般要單獨連到蓄電池負極搭鐵； 搭鐵方式：一是通過孔式接頭搭鐵，此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣；二是通過內部短接的護套直接搭鐵。 二、線束三維布局走向設計 此流程主要是模擬仿真不同區域的 線束走向、直徑，考慮線束過孔的密封 和保護，模擬線束的固定孔位和固定方 式等，如圖1所示。三維布

14、線用的主要 軟件有PRO-E、UG和CATIA等,19,汽車線束設計,20,汽車線束設計,21,汽車線束設計,三、插接件的選取設計 插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體的性能，而且對全車的電器穩定性、安全性起著決定性的作用。 （一）插接件的選取設計原則 插接件選取要保證與電器件的良好接觸，使接觸電阻降為最低，提高可靠性，優先選用雙彈簧式壓緊結構的插接件。 根據導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件。 發動機艙內對接的護套，由于艙內溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體，因此一定要選擇防水性護套。 在同一條線束中若用同一種護套，其顏色一定要有區別。基于汽車外觀的整體協調

15、性，在發動機艙中應優先選用黑色或深色的護套。 為減少線束對接用護套的種類和數量，優先選用混合型件，使裝配固定方便。 對于要求性能較高的安全氣囊、ABS、ECU等用的端子插接件，應優先選用鍍金件以保證安全可靠性,22,汽車線束設計,三、插接件的選取設計 （一）插接件的選取設計原則 蓄電池接頭（電瓶夾）內部為錐體，錐度為1:9；電瓶夾的材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。 不同規格的插接件可承載的電流一般如下：1系列，10A左右；2.2或3系列，20A左右；4.8系列，30A左右；6.3系列，45A左右；7.8或9.5系列，60A左右。 （二）插接件原材料（材質）性能分析 1護套材質（塑料件） 常用的

16、材質主要有PA6、PA66、ABS、PBT、pp等，筆者總結了它們的具體性能差異，見表2。設計插件時可根據不同的需求選擇不同的材質，還可根據實際情況在塑料中添加阻燃或增強材料，以達到增強或阻燃的目的，如添加玻璃纖維增強等,23,汽車線束設計,24,汽車線束設計,三、插接件的選取設計 （二）插接件原材料（材質）性能分析 2端子材質（銅件） 插接件用的銅主要是黃銅和青銅（黃銅的硬度比青銅的硬度稍低），其中黃銅占的比重較大。另外，可根據不同的需求選擇不同的鍍層。 四、導線的選取設計 （一）導線類型的選擇 線束設計選用導線類型重點考慮線束所處的環境和功能。例如：發動機周圍環境溫度高，腐蝕性氣體和液體也

17、很多。因此，一定要使用耐高溫、耐油、耐振動、耐摩擦導線；行李廂蓋上的導線要在低溫下保持其彈性，所以要選用冷彈性導線保證其正常工作；自動變速器上的導線一定要耐高溫、耐液壓油，其溫度穩定性要好；弱信號傳感器要用屏蔽導線，例如爆震傳感器和曲軸位置傳感器、ABS輪速傳感器等；門內線耐彎曲性要求高等,25,汽車線束設計,四、導線的選取設計 （一）導線類型的選擇 汽車線束常用的導線通常使用多股絞合銅導線，絕緣皮為PVC絕緣材料。線束用導線要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。 汽車線束常用的導線種類有日標（AVSS等）、國標（QVR）、德標（FLRY）、美標等幾大系列。AVSS（AVS）

18、導線的特點是薄皮絕緣，柔韌性較好；QVR的特點是絕緣皮厚，比較柔軟，延展性好；德標導線絕緣皮更薄，柔韌性好；美標導線絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體，還有經過輻照工藝加工的。可根據用戶的需求和不同的工作環境選取適當類型的導線。 （二）計算選取導線截面積 根據電器件功率的大小計算流通導線的電流；長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%-100%之間的導線。 根據不同的工作環境和溫度大小適當改變導線的截面積,26,汽車線束設計,四、導線的選取設計 （二）計算選取導線截面積 根據導線的走向、插接件的數量（即電壓降的大小）適當改變導線的截面積。 關于

19、導線截面積的計算，也有一些專家總結出一些經驗公式： I=P/UsA=IL/Ud 式中：I電流；P功率；Us系統電壓；A導線截面積； Ud允許最大電壓降損失；銅電阻率；L導線長度。 或按下面經驗公式：I=(A10+8)/2 允許流通電流與導線截面積關系經驗理論值（比按上面公式計算值偏大）如表3所示,27,汽車線束設計,五、全車線束密封件（橡膠件）的設計 汽車線束過孔時一般運用橡膠件進行過渡，以起到耐磨、防水、密封等作用。主要分布在以下部位：發動機與駕駛室接口處、前艙與駕駛室接口處（左右共2處）、四門（或有后背門）與車廂接口處、油箱進口處。 常用的材質一般為天然橡膠、氯丁膠、硅橡膠、三元乙丙等。

20、天然橡膠的特性：具有良好的彈性和機械強度，有優異的耐曲撓性，有較高的撕裂強度和良好的耐寒性。缺點：耐老化性不大好，不耐油和臭氧，易燃。 氯丁膠的特性：耐臭氧、耐熱老化、耐油等性能較好，具有難燃性和自熄性；但耐低溫性不好。 硅橡膠的特性：耐熱性、耐寒性和耐侯性較好；缺點是不耐油。三元乙丙特性:耐侯性、耐臭氧、耐熱、耐腐蝕性、耐酸堿等性能都較好，而且擁有高強度和高伸縮率；缺點:粘接性較差，且彈性沒天然橡膠好,耐油性差。 比較而言，三元乙丙的綜合性能較好，所以現在汽車線束用橡膠件一般選用三元乙丙材料,28,汽車線束設計,六、全車線束包扎和固定設計 （一）線束包扎設計 線束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕

21、、防止干擾、降低噪聲、美化外觀的作用，一般根據工作環境和空間大小制定以下包扎設計方案。 發動機線束工作環境惡劣，因此全用高阻燃性、防水、機械強度高的波紋管包扎。 前艙線工作環境也相對較差，大部分枝干也用阻燃性好的波紋管包扎，部分分支用PVC管包扎。 儀表線工作空間較小，環境相對較好，可用膠帶全纏或花纏。 門線和頂篷線工作空間較小，可用膠帶全纏，部分枝干可用工業塑料布包扎；較細的頂篷線可直接用海綿膠帶粘在車身上。 底盤線因與車體接觸部位較多，因此用波紋管包扎防止線束磨損,29,汽車線束設計,六、全車線束包扎和固定設計 （二）包扎用原材料的性能分析 1波紋管 波紋管在線束包扎中一般占到60%左右，甚至更多。主要的特點就是耐磨性較好，在高溫區耐高溫性、阻燃性、耐熱性都很好。波紋管的耐溫在-40-150間。它的材質一般分PP和PA2種。PA材質在阻燃、耐磨方面優于PP材質；但PP材質在抗彎曲疲勞性方面強于PA材質。 2PVC管 PVC管的功用和波紋管差不多。PVC管柔軟性和抗彎曲變形性較好，而且PVC管一般為閉口，所以PVC管主要用于線束拐彎的分支處，以便使導線圓滑過渡。PVC管的耐熱溫度不高，一般在80以下。 3膠帶 膠帶在線束中起到捆扎、耐磨、絕緣、阻燃、降噪、作標記等作用，在包扎