低壓線束導線在汽車中的選擇和應用

摘要：如今，隨著汽車設備的不斷增加，低壓線束導線的應用也越來越多。但怎樣選擇合適的導線，成為一個非常重要的問題。在選擇過程中，要考慮零件的特性，以及線號、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線。此外，還要進行適當優(yōu)化和改進，促使其得到更好的應用。在本文中，筆者分析了低壓線束導線在汽車中的選擇和應用，以供參考。

關鍵詞：低壓線束；導線；汽車；選擇；應用

中圖分類號：U466 文獻標識碼：A

0 引言

低壓線束導線對于汽車電路的運行起著非常重要的影響作用，因為其屬于汽車電路中不可缺少的部分，該部件不但能傳遞信號和能量，也能保證電路的安全穩(wěn)定。必須選擇合適的導線材料、結構，幫助汽車電氣系統(tǒng)正常運行，滿足行駛的各種需要。而隨著現(xiàn)代汽車技術的不斷發(fā)展，低壓線束導線也會朝著更加先進智能的方向發(fā)展。

1 低壓線束導線的概述和特點

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，從而實現(xiàn)相互連通、傳輸電力的作用，對于汽車的安全運行起著非常重要的作用。低壓線束導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合線材。線材采用先進的包覆焊接技術，將銅、鋁材料覆蓋在鋼材料表面，低壓高頻信號在高頻區(qū)域沿著表面行走。銅層能對弱電信號進行傳遞，所以要通過增強銅的厚度，提高信號的傳輸效率[1]。

1.2 特點

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

（2）耐熱性較強。因為發(fā)動機艙中的溫度很高，所以低壓線束導線需要具備一定的耐熱性能在高溫下運行，且發(fā)動機艙內(nèi)的線束可能會與油接觸，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、銅包鋁線可以適當降低銅材料的使用量，從而也降低了導線的使用成本。

2 汽車中低壓線束導線的選擇

2.1 根據(jù)使用環(huán)境來進行選擇

對于低壓線束導線的種類選擇，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，布置在車里不同位置的線束，耐熱程度有所區(qū)別；布設在汽車底部位置線束，則要考慮汽車行駛時的振動頻率，以及底部車輪帶來的泥沙、雜物，采用耐磨性能好、抗腐蝕的導線。而布設在濕度較高區(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。而針對車門窗區(qū)域的導線選擇，則要考慮其是否具有耐彎曲的性能[2]。

2.2 根據(jù)顏色來進行選擇

低壓線束導線顏色的選擇，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。對于汽車中的搭鐵線，盡量選擇黑色導線；對于傳感器負極線、信號負極線等，則采用棕色導線或以棕色為主要顏色的導線。對于主電源線，比如蓄電池正極線和起動機供電線束，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線，應選擇不同的顏色。

2.3 對線徑進行選擇。

根據(jù)汽車用電設備的額定電流，結合導線參數(shù)、溫度情況，同時導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，導線煙化時間必須和熔絲的熔斷時間一致，最低發(fā)煙電流，需達到熔絲容量的130% 以上。如果選擇的熔絲容量是5.00 A，則可能會熔斷，最低的發(fā)煙電流則為5×135%＝6.75 A。"通過發(fā)煙的時間得知，如果選擇線徑為0.50 mm2 的導線，那么發(fā)煙開始的時間則超過了1 000 s。通過熔絲的載流時間得知，過載135% 的保險載流大概能持續(xù)550-1 000 s，熔絲可以起到保護線路的目的。如果最低的發(fā)煙電流沒有達到熔絲容量的125%，則要選擇線徑＞ 0.50 mm2 的導線規(guī)格。

2.4 根據(jù)應用范圍進行選擇

低壓線束導線的標稱截面積包括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。不同截面積的導線，有著不同的負載電流值，要根據(jù)實際需要來選擇相應的導線。對于汽車中的儀表燈、指示燈、門燈，這些區(qū)域的線束要選擇0.50 mm2 的規(guī)格；對于前后燈、制動燈以及牌照燈，則需要采用0.75 mm2 的規(guī)格；而對于轉向燈、霧燈等，則適合選擇1.00 mm2 的規(guī)格；對于前大燈以及喇叭等，則要選擇1.50 mm2 的規(guī)格；對于發(fā)電機電樞紐、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。而承受大電流的導線（蓄電池的搭鐵線和源線正極電等），其線徑非常大，普遍會超過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)溫度來進行選擇

要根據(jù)汽車的運行溫度來對低壓線束導線進行選擇，采用各種耐溫等級的導線。如圖2 所示，汽車乘客艙的導線一般選擇耐溫等級為90℃的導線；發(fā)動機艙的導線則要選擇耐溫等級為180℃的導線，因為發(fā)動機艙運行時溫度非常高。此外，對于乘客艙和發(fā)動機艙之間的橫穿導線，則要選擇耐溫等級同時滿足這兩個區(qū)域的需求。一般采用溫度場來獲取該區(qū)域的耐溫要求，再從不同導線的耐溫等級中確定所選擇的導線類型。

3 低壓線束導線在汽車中的應用范圍

3.1 在點火系統(tǒng)、電源系統(tǒng)中的應用

在汽車的點火系統(tǒng)中，低壓線束導線需要與點火線圈、點火開關和火花塞等進行連接。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行引燃。在這樣的情況下，點火系統(tǒng)中的低壓線束導線，在選擇和應用時必須具有一定的絕緣性能，從而避免產(chǎn)生觸電的現(xiàn)象。同時也要具備良好的導電性能，以保證點火的能量和穩(wěn)定性。

此外，低壓線束在電源系統(tǒng)中也得到了一定的應用。比如在車輛電源系統(tǒng)中，低壓線束導線負責將電流輸送到車輛的電力系統(tǒng)中，支持車輛運行。低壓線束導線在這部分模塊的應用，要具備一定的安全性、耐久性，以應對高電流以及長時間運行的要求[4]。

3.2 在傳感器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中的應用

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

3.3 在照明系統(tǒng)中的應用

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電壓較為敏感的負載，因此需要對導線的電壓降進行校驗。如果電壓降超過了合理的范圍，則要對導線截面進行增加，從而促使負載的運行電壓達到要求。以某款汽車的燈具為例，車燈負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線，不能過大也不能過小，通常情況下，線徑為0.50 mm2 的導線較為適宜。若線徑選擇過小，會影響燈泡的亮度，線徑過大則會燒壞燈泡。所以，在為燈具中選擇低壓線束導線時，要根據(jù)回路和工作電壓來統(tǒng)籌考慮導線線徑。

3.4 在發(fā)動機艙、后備艙中的應用

在汽車的發(fā)動機艙中，低壓線束的應用包括了發(fā)動機部位、點火裝置等，其要求必須具備耐熱性、耐油和阻燃性等特點，可采用銅包鋼線。因為位置靠近發(fā)動機，還要求低壓線束具備一定的抗干擾性，以及抗振動性能。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線，并保證一定的耐磨性和耐熱性。

3.5 在搭鐵線中的應用

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

銅包鋁是一種由銅和鋁共同組成的復合材料，在鋁材表面覆蓋一層銅。這種線材不僅具備鋁材質的輕便特點，而且導電性能也很好。但因為搭鐵線需要承受汽車的高溫和外界物質的腐蝕，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，因為這會導致絕緣破損（圖3）。要避免搭鐵線外部因摩擦而受損，防止其與發(fā)出振動的部件接觸，從而保護搭鐵線。如果無法進行優(yōu)化設計，則要采用膠帶包覆、外加波紋管等操作[5]。

4 汽車低壓線束導線的發(fā)展趨勢

4.1 滿足更高的使用需求

隨著汽車技術的不斷發(fā)展，電氣化以及混合動力汽車的普及，低壓線束導線也需要得到進一步優(yōu)化和改進。新時代的汽車需要安裝更加先進的電氣系統(tǒng)，以滿足更高的信號和電能傳輸需求。將來的低壓線束導線也必須支持更高的電流負載，以及為更多的電氣設備供電，使車輛的運行更加安全、穩(wěn)定和可靠。

4.2 朝著半導體的方向發(fā)展

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

4.3 朝著輕量化的趨勢發(fā)展

當汽車行業(yè)越來越注重燃油效率和環(huán)保，汽車低壓線束導線也會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)化結構設計，降低導線的重量，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)的銅導線，讓車輛電氣系統(tǒng)向著更加輕便、高效的趨勢發(fā)展。

4.4 朝著智能化的趨勢發(fā)展

在不久的將來，隨著自動駕駛與互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，低壓線束導線也會開始引入高速傳輸技術以及傳感器集成技術，從而實現(xiàn)全面、高效的電氣連接。讓汽車智能化設備更加先進，實現(xiàn)對信號的高速傳輸，其中包括了雷達、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)化的趨勢發(fā)展[6]。

5 結束語

綜上所述，通過從不同方面考慮，選擇合適的低壓線束導線材料以及結構，對其進行合理應用，能促使汽車系統(tǒng)穩(wěn)定運行，并且保證車上人員的安全。同時，隨著這項技術的不斷發(fā)展，低壓線束導線還將朝著更加先進化、輕量化、智能化的方向發(fā)展，并創(chuàng)造出更多的效益。

【參考文獻】

[1] 駱小芳. 低壓線束導線在汽車中的選擇和應用研究[J]. 汽車與駕駛維修（ 維修版），2024（03）：43-45.

[2] 蔡車旭， 肖兆旭， 劉西庭， 等. 乘用車低壓線束外包覆物設計概述[J]. 汽車電器，2023（10）：48-52.

[3] 郭劍峰， 方寧. 基于新能源汽車線束螺旋咬合型防松頭的設計[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術，2023，49（06）：52-54.

[4] 黃林火. 淺析汽車線束連接器檢測教學中的常見問題及對策[J]. 汽車維護與修理，2023（04）：71-72.

[5] 奇瑞新能源汽車股份有限公司. 車輛的低壓線束故障檢測方法、信號診斷單元及車輛： 中國，10623123.0[P].2022-10-28.

[6] 劉刻松， 衛(wèi)強， 呂自國， 等. 淺談低壓線束設計對汽車NVH 的影響[J].汽車電器，2022（03）：44-46.

作者簡介：

李日能，本科，工程師，研究方向為汽車電子。

趙聰，本科，工程師，研究方向為汽車電子。