汽車低壓電纜的選擇與應用

低壓電纜在汽車電路的運行中起著至關重要的作用。作為電路不可或缺的一部分，它們不僅可以傳輸信號和能量，還可以確保電路的安全和穩定性。

選擇合適的電線材料和結構有助於汽車電氣系統的正常運行，並滿足驅動要求。隨著現代汽車技術的發展，低壓電纜將朝著更先進而智能的方向邁進。

一、低壓電纜的概述及特點

概述

汽車低壓電纜包括低壓和高壓，是板載電路的主體。它們連接汽車的不同電子元件以實現動力傳輸，這對汽車安全運行具有很大的意義。低壓電纜的材料包括銅鍍鋼絲、銅鍍鋁線等，這些線材是帶有銅層塗層鋼絲或鋁線的複合線。採用先進的塗層焊接技術，低壓高頻信號沿銅層表面傳播。增加銅層厚度可提高信號傳輸效率。

特點

高強度：結合了純銅的導電性和鋼、鋁等金屬的高強度特性。這些有益效果的疊加不僅可改善導電性，導熱性，還增強耐腐蝕性和抗氧化性。
耐熱性強：由於引擎室內的溫度非常高，因此低壓電纜需要具有一定的耐熱性才能在高溫下運行。此外，引擎室內的線束可能會與機油接觸，因此它們也需要一定的耐油性。
絕緣性好：低壓線束也具有一定的絕緣性能，以防止電流洩漏和短路。足夠的絕緣還可以隔離其他電子元件，發揮屏蔽和保護作用。
低成本：銅的成本非常高，使用鍍銅鋼絲或鍍銅鋁線可以適當地減少使用的銅量，從而降低電線的成本。

二.汽車低壓線束線的選擇

根據使用環境進行選擇：選擇低壓電纜的類型時，應考慮線束所在的環境，以確保汽車的安全穩定性。例如，車內不同位置安排的線束的耐熱性不同；安排在汽車底部的線束需要考慮駕駛過程中的振動頻率，以及車輪底部帶來的泥漿、沙子和碎屑，應使用具有良好的耐磨性和耐腐蝕性的電線。對於安裝在濕度高的區域的線束，需要考慮腐蝕性液體滲透的影響，並應選擇具有良好的絕緣性能的材料。為門和窗區域選擇線材時，需要考慮它們是否具有彎曲阻力。
根據顏色選擇：低壓電纜顏色的選擇應遵循 QCT414-2016「汽車電線（電纜）顏色規格和型號製備方法」的要求。如圖 1 所示，通常優先使用單一顏色，接著是兩種顏色。對於汽車的接地線，通常選擇黑色電線；對於傳感器負線，信號負線等，則使用棕色電線或主色為棕色的電線。對於主電源線，例如電池的正線和啟動器電源線束，通常選擇紅色。其他電源線通常使用黃色，紅色和其他顏色。同一連接器中的電線應具有不同顏色。
線材直徑的選擇：根據汽車電氣設備的額定電流，結合線材參數和溫度條件，同時，線材的額定電流承載能力也需要在一定範圍內，才能選擇合適的線材直徑。同時，線材的吸煙時間必須與保險絲的熔化時間一致，最小煙電流必須達到保險絲容量的 130% 以上。如果選擇的保險絲容量為 5.00 A，可能會熔化，最小煙電流為 5×135% = 6.75 A. 從煙霧時間開始，如果選擇直徑 0.50 mm² 的線材，煙霧開始時間超過 1,000 秒。從保險絲的電流輸送時間，過載 135% 保險絲可以承載電流約 550-1,000 s，保險絲可以保護電路。如果最小煙霧電流不達到保險絲容量的 125%，則應選擇直徑 > 0.50 mm² 的配線規格。
根據應用範圍選擇：低壓電纜的標稱橫截面積包括 0.50 毫米、0.75 毫米、1.00 毫米、1.50 毫米、2.00 毫米、2.50 毫米、4.00 毫米等，橫截面積不同的電線具有不同的負載電流值，應根據實際需求選擇相應的電線。對於車用儀器燈、指示燈和車門燈，應選擇規格為 0.50 mm² 的電線；對於前後燈、制動燈和車牌燈需要 0.75 mm² 規格；對於轉向燈和霧燈，適用於 1.00 mm²；對於大燈和喇叭，應選擇 1.50 mm² 規格；發電機集線、接地線等主要電源線電源線，應選擇 2.50-4.00 毫米的規格。對於傳輸大電流的線材（例如電池的接地線和電源的正線），其線材直徑非常大，通常超過 12.00 mm²，因此這些電線不需要將這些線材整合到主線束中。
根據溫度選擇：低壓電纜的選擇應根據汽車的工作溫度，應使用各種耐溫等級的電線。如圖 2 所示，汽車乘客艙通常選擇耐溫等級為 90°C 的電線；引擎室內的溫度非常高，因為在操作期間引擎室內的溫度非常高，因為引擎室內的溫度非常高。此外，對於乘客艙和引擎室之間的線材，耐溫等級需要滿足兩個區域的要求。一般來說，使用溫度場來取得該區域的耐溫要求，然後從不同線材的耐溫等級確定要選擇的線材類型。

三.低壓電纜在汽車中的應用範圍

在點火和電源供應系統中的應用：在汽車的點火系統中，低壓電纜需要連接到點火線圈，點火開關和火花塞。它們的功能是將電源傳輸到火花塞，並通過火花點燃燃燃油混合物。在這種情況下，點火系統中的低壓電纜在選擇和應用時必須具有一定的絕緣性能，以避免電擊。同時，它們還需要具有良好的導電性，以確保點火的能量和穩定性。此外，低電壓線束在電源供應系統中也有一定的應用。例如，在車輛電源系統中，低壓電纜負責將電流傳輸到車輛的電源系統，以支持車輛運行。（在此模塊中應用低壓電纜需要一定的安全性和耐用性才能應付高電流和長期運行）
在傳感器和控制系統中的應用：汽車的智能駕駛取決於傳感器和控制系統的操作。低壓電纜連接到速度感測器，溫度傳感器，壓力傳感器和其他傳感器，以將傳感器產生的信號傳輸到控制單元。這需要低壓電纜具有足夠的防干擾性能和良好的信號傳輸效率。在汽車安全系統中，低壓電纜連接引擎控制單元，制動系統和停車輔助系統。確保各種信號傳輸到不同的控制單元和致動器，因此低壓電纜需要確保信號傳輸的準確性，實現高速傳輸。
在照明系統中的應用：汽車的照明系統通常由低電壓供電，汽車燈是對電壓敏感的負載。因此，需要驗證電線的電壓降。如果電壓降超過合理範圍，則應增加線材的橫截面積，以使負載的工作電壓符合要求。以某種汽車的燈為例，燈負載的正常工作電壓在 25-28 之間，因此，應選擇適當線徑的低壓電纜，不要太大也不太小。一般來說，直徑為 0.50 mm² 的線材更適合。如果線材直徑太小，會影響燈泡的亮度，如果太大，則會燃燒燈泡。因此，選擇燈具的低壓電纜時，應根據電路和工作電壓進行全面考慮線徑。
在引擎室和車廂內的應用：在汽車的發動機艙內，低壓線束的應用包括需要耐熱、耐油、阻燃性的發動機零件、點火裝置等。可以使用鍍銅鋼絲。由於靠近引擎，低電壓線束也需要一定的防干擾和防振性能。在行李箱中，有必要選擇適合車輛後部和車門的線束，以確保靈活性和抗電磁干擾性能。鍍銅鋁線更適合。對於儀表板，操作面板和駕駛艙內地毯下等位置，也應使用低壓電纜，確保一定的耐磨性和耐熱性。
在接地線中的應用：接地線在整個汽車電路系統中起著非常重要的作用。他們需要將電流引導到電池的負極，以確保電路系統的穩定運行。採用銅鍍鋁，這是一種新類型的線材料，在接地線材中不僅具有良好的導電性，還可以降低銅材料的使用和成本。

四.汽車低壓電纜發展趨勢

滿足更高的使用要求：隨著汽車技術的不斷發展和電動和混合動力車輛的普及化，低壓電纜也需要進一步優化和改進。新時代汽車需要安裝更先進的電氣系統，以滿足更高的信號和動力傳輸要求。未來的低壓電纜還必須支持更高的電流負載並為更多電氣設備供電，以使車輛運行更安全，更穩定和更可靠。銅鍍鋁是一種由銅和鋁組成的複合材料，鋁表面覆蓋了一層銅。這種線材料不僅具有鋁質的輕量特性，而且具有良好的導電性。然而，由於接地線需要承受汽車的高溫和外部物質的腐蝕，因此也必須做防腐工作，並且必須減少組裝部件的干擾和摩擦，因為這會導致絕緣損壞。避免因摩擦而損壞接地線的外部部分，並防止接觸振動部件，從而保護接地線。如果無法進行最佳化設計，則應採用膠帶包裝和加入波管等操作。
向半導體發展：如今，半導體技術取得了巨大的進展，未來的汽車低壓電纜也將整合這項技術。整合半導體元件和芯片的線材可實現更多元化的功能，例如數據傳輸，信號處理和自動診斷。它不僅可以提高整個系統的智能性，還可以節省空間。
向輕量化發展：隨著汽車行業越來越關注燃油效益和環保，汽車低壓電纜也將繼續向輕量化發展。通過使用更輕的材料並優化結構設計，可以減少電線的重量，降低燃油消耗和污染排放。例如，將傳統的銅線替換為鍍銅鋼和鍍銅鋁，可以使車輛電氣系統更輕量和高效率。
向智能發展：不久，隨著自動駕駛和互聯網技術的不斷發展，低壓電纜還將引入高速傳輸技術和傳感器集成技術，實現全面高效的電氣連接。使汽車智能設備更先進，實現高速信號傳輸，包括雷達，大尺寸顯示屏，天線等的連接，使車輛發展向智能和網絡。