汽车低压电缆的选择与应用

低压电缆在汽车电路的运行中起着至关重要的作用。作为电路不可或缺的一部分，它们不仅可以传输信号和能量，还可以确保电路的安全性和稳定性。

选择合适的电线材料和结构有助于汽车电气系统的正常运行并满足驾驶要求。随着现代汽车技术的发展，低压电缆将朝着更先进、更智能的方向发展。

一、低压电缆的概述和特点

概述

汽车低压电缆包括低压和高压，是车载电路的主体。它们连接汽车的不同电子元件以实现动力传输，这对于汽车的安全运行具有重要意义。低压电缆的材料包括铜包钢线、铜包铝线等，它们是带有铜层涂层的钢丝或铝线的复合电线。采用先进的涂层焊接技术，低压高频信号沿铜层表面传输。增加铜层的厚度可以提高信号传输效率。

特征

高强度：它结合了纯铜的导电性以及钢和铝等金属的高强度特性。这些有益效果的叠加不仅可以提高导电性、导热性，还可以增强耐腐蚀性和抗氧化性。
耐热性强：由于发动机舱内的温度非常高，低压电缆需要具有一定的耐热性才能在高温下运行。此外，发动机舱中的安全带可能会与机油接触，因此它们还需要一定的耐油性。
良好的绝缘性：低压线束还具有一定的绝缘特性，可防止电流泄漏和短路。充足的绝缘也可以隔离其他电子组件，起到屏蔽和保护作用。
低成本：铜的成本非常高，使用铜包钢线或铜包铝线可以适当减少铜的使用量，从而降低电线的成本。

二。汽车低压线束线束线的选择

根据使用环境进行选择：在选择低压电缆的类型时，应考虑线束所在的环境，以确保汽车的安全性和稳定性。例如，布置在汽车中不同位置的线束的耐热性各不相同；布置在汽车底部的安全带需要考虑行驶过程中的振动频率，以及底部车轮带来的泥浆、沙子和碎屑，应使用耐磨性和耐腐蚀性良好的电线。对于布置在高湿度区域的线束，需要考虑腐蚀性液体渗透的影响，并应选择具有良好绝缘性能的材料。在为门窗区域选择电线时，需要考虑它们是否具有抗弯性。
根据颜色选择：低压电缆颜色的选择应遵循 QCT414-2016《汽车电线（电缆）的颜色规格和型号准备方法》的要求。如图 1 所示，通常首选单一颜色，其次是两种颜色。对于汽车的接地线，通常选择黑色电线；对于传感器负极线、信号负极线等，则使用棕色电线或以棕色为主色的电线。对于主电源线，例如电池的正极线和起动机电源线束，通常选择红色。其他电源线通常使用黄色、红色和其他颜色。而且同一个连接器中的电线应该是不同的颜色。
线径的选择：根据汽车电气设备的额定电流，结合电线参数和温度条件，同时，电线的额定载流能力也需要在一定范围内才能选择合适的线材直径。同时，电线的吸烟时间必须与保险丝的熔化时间一致，并且最小吸烟电流必须达到保险丝容量的 130% 以上。如果选定的保险丝容量为 5.00 A，则可能会熔化，并且最小吸烟电流为 5 × 135% = 6.75 A。从吸烟时间开始，如果选择直径为 0.50 mm² 的电线，则吸烟开始时间超过 1,000 秒。从保险丝的载流时间来看，过载 135% 的保险丝可以承受大约 550-1,000 秒的电流，保险丝可以保护电路。如果最小吸烟电流未达到保险丝容量的 125%，则应选择直径大于 0.50 mm² 的电线规格。
根据应用范围进行选择：低压电缆的标称横截面积包括0.50 mm²、0.75 mm²、1.00 mm²、1.50 mm²、2.00 mm²、2.50 mm²和4.00 mm²等，不同横截面积的电线具有不同的负载电流值，应根据实际需要选择相应的电线。对于汽车中的仪表灯、指示灯和门灯，应选择规格为 0.50 mm² 的电线；对于前后灯、刹车灯和牌照灯，规格要求为 0.75 mm²；对于转向信号灯和雾灯，适用 1.00 mm² 的规格；对于大灯和喇叭，应选择 1.50 mm² 的规格；对于发电机轮毂、接地线和其他主电源线，应选择 2.50-4.00 mm² 的规格。对于承载大电流的电线（例如电池的接地线和电源的正极线），它们的电线直径非常大，通常超过 12.00 mm²，因此无需将这些电线并入主线束。
根据温度选择：低压电缆的选择应基于汽车的工作温度，应使用各种耐温等级的电线。如图 2 所示，通常为汽车的乘客舱选择耐温等级为 90 °C 的电线；发动机舱选择耐温等级为 180 °C 的电线，因为发动机舱在运行期间温度非常高。此外，对于交叉在乘客舱和发动机舱之间的电线，耐温等级需要满足这两个区域的要求。通常，使用温度场来获得该区域的耐温要求，然后根据不同电线的耐温等级来确定要选择的电线类型。

三。汽车低压电缆的应用范围

在点火和电源系统中的应用：在汽车的点火系统中，低压电缆需要连接到点火线圈、点火开关和火花塞。它们的功能是向火花塞传输能量并通过火花点燃燃料混合物。在这种情况下，点火系统中的低压电缆在选择和应用时必须具有一定的绝缘性能，以避免触电。同时，它们还需要具有良好的导电性，以确保点火的能量和稳定性。此外，低压线束在电源系统中也有一定的应用。例如，在车辆电源系统中，低压电缆负责将电流传输到车辆的电力系统以支持车辆运行。（低压电缆在该模块中的应用需要一定的安全性和耐用性，以应对大电流和长期运行）
在传感器和控制系统中的应用：汽车的智能驾驶取决于传感器和控制系统的操作。低压电缆连接到速度传感器、温度传感器、压力传感器和其他传感器，以将传感器生成的信号传输到控制单元。这要求低压电缆具有足够的抗干扰性能和良好的信号传输效率。在汽车安全系统中，低压电缆连接发动机控制单元、制动系统和停车辅助系统。确保将各种信号传输到不同的控制单元和执行器，因此低压电缆需要确保信号传输的准确性并实现高速传输。
在照明系统中的应用：汽车的照明系统通常由低电压提供动力，而汽车灯是对电压敏感的负载。因此，需要验证电线的压降。如果压降超过合理范围，则应增加导线的横截面积，以使负载的工作电压符合要求。以某辆汽车的灯具为例，灯负载的正常工作电压在25-28之间，因此，应选择电线直径合适的低压电缆，既不能太大也不要太小。通常，直径为 0.50 mm² 的电线更合适。如果电线直径太小，则会影响灯泡的亮度，如果太大，则会烧坏灯泡。因此，在为灯具选择低压电缆时，应根据电路和工作电压综合考虑电线直径。
在发动机舱和后备箱中的应用：在汽车的发动机舱中，低压线束的应用包括发动机部件、点火装置等，它们需要耐热、耐油和阻燃性。可以使用铜包钢线。由于靠近发动机，低压线束还需要一定的抗干扰和抗振动特性。在行李舱中，必须选择适合车辆后部和车门的安全带，以确保灵活性和抗电磁干扰性能。铜包铝线更合适。对于仪表板、操作面板和驾驶舱地毯下等位置，还应使用低压电缆，并确保一定的耐磨性和耐热性。
在接地线中的应用：接地线在整个汽车电路系统中起着非常重要的作用。它们需要将电流引导到电池的负极，以确保电路系统的稳定运行。在接地线中使用铜包铝（一种新型的电线材料）不仅具有良好的导电性，而且可以减少铜材料的使用和成本。

IV。汽车低压电缆的发展趋势

满足更高的使用要求：随着汽车技术的不断发展以及电气化和混合动力汽车的普及，低压电缆也需要进一步的优化和改进。新时代的汽车需要安装更先进的电气系统，以满足更高的信号和功率传输要求。未来的低压电缆还必须支持更高的电流负载，并为更多的电气设备提供电力，以使车辆运行更安全、更稳定和更可靠。铜包铝是一种由铜和铝组成的复合材料，铝表面覆盖了一层铜。这种线材不仅具有铝的轻质特性，而且具有良好的导电性。但是，由于接地线需要承受汽车的高温和外部物质的腐蚀，因此还必须进行防腐工作，并且必须减少装配部件的干扰和摩擦，因为这将导致绝缘损坏。避免由于摩擦而损坏接地线的外部部分，并防止其接触振动部件，从而保护接地线。如果无法进行优化设计，则应采用胶带包装和添加波纹管等操作。
向半导体发展：如今，半导体技术取得了长足的进步，未来的汽车低压电缆也将整合这项技术。集成半导体元件和芯片的电线可以实现更多样化的功能，例如数据传输、信号处理和自动诊断。它不仅可以提高整个系统的智能性，还可以节省空间。
向轻量化发展：随着汽车行业越来越注重燃油效率和环境保护，汽车低压电缆也将继续向轻量化发展。通过使用更轻的材料和优化结构设计，可以减轻电线的重量，从而减少燃料消耗和污染排放。例如，用铜包钢和铜包铝代替传统铜线，可以使车辆电气系统更加轻便和高效。
向智能化发展：不久，随着自动驾驶和互联网技术的不断发展，低压电缆还将引入高速传输技术和传感器集成技术，以实现全面高效的电气连接。使汽车智能设备更加先进，实现信号的高速传输，包括雷达、大尺寸显示屏、天线等的连接，使车辆向智能和网络化发展。