逯新彪

摘 要：汽車電路的設計是汽車設計中重要組成部分，汽車電路設計的好壞直接關系到汽車的性能及安全性，文章重點介紹了保險絲、繼電器的設計，然后介紹了汽車的電源分配，最后詳細介紹了導線截面積的選取。

關鍵詞：保險絲設計;繼電器設計;導線選取

1 單元電路圖設計

在整車電路系統(tǒng)的工程設計中，首先需要完成各個單元及電器元件的單元電路設計，各電器件工程師需根據(jù)要求制定出單元原理圖提交給電氣原理相應的負責人，對相關的信息和參數(shù)逐步進行分析、確認、計算。

2 保險絲的設計

2.1 保險絲容量的確定

確定電路電流后，選用規(guī)格合適的保險絲。在常溫（25℃）下選擇保險絲容量的75%為電器負載的工作電流，當環(huán)境溫度升高時，保險絲的載流能力會下降，可參考下列經(jīng)驗公式，如：

If -保險絲的額定電流;RR-溫度折減率;In -正常工作電流值。

其中In=P/Un ，可根據(jù)負載的功率和額定工作電壓計算出，再通過保險絲的溫度折減率曲線得到該保險絲工作環(huán)境溫度下的溫度折減率值。將In、RR代入公式即可得出的If值。

選擇現(xiàn)有規(guī)格里與If最相同或稍大的即為保險絲額定電流值。

例如：保險絲在90℃條件下工作，從下面的溫度折減率曲線圖中查得RR是95%。

若電器件工作電流為1.5A那么保險絲的理想值為：

所以使用2A的保險絲。

2.2 保險絲類型的選定

保險絲按熔斷特性不同，可以分成慢熔保險絲和快熔保險絲。快熔保險絲常用在阻性電路中，保護一些對電流變動特別敏感的元器件;慢熔保險絲常用在電路狀態(tài)變化時有較大的浪涌電流的感性和容性電路中（如電子扇電路），它能承受開關機時浪涌脈沖的沖擊，而真正出現(xiàn)故障時仍能較快地斷開電路。

3 繼電器的設計

繼電器在電器控制中起到小電流控制大電流的作用。一般轎車上常用的繼電器額定電壓為12V。①工作電壓范圍的選擇：工作電壓范圍9～15V;動作電壓（吸合電壓）≤7.0V;釋放電壓（斷開電壓）2.5V～4.8V。②電壽命的選擇：根據(jù)功能的差異電壽命的要求也不同，常動作的繼電器（如閃光繼電器）其壽命≥5×105次，一般的繼電器壽命≥1×105次即可。③ 線圈額定電流的選擇：一般優(yōu)先選用帶并聯(lián)電阻型繼電器，額定電流≤170mA。④電流負載的選擇：根據(jù)用電設備的額定電流，選用相應額定電流的繼電器，繼電器的額定電流取決于觸點的負載性能（觸點的材質鍍層至關重要）。

4 電路負載的分配

在整車的電路系統(tǒng)中如何對這些用電器進行電分配和地分配是一個重要問題。

4.1 電源分配

點火開關是大多數(shù)電器系統(tǒng)的電源分配點，大多數(shù)點火開關有4種電源模式。

OFF：所有受點火開關控制的電路都切斷且方向盤被鎖定，只有在該位置才能取下鑰匙。ACC：給汽車的電器附件電路供電，它不給發(fā)動機控制電路、起動機控制電路或點火系統(tǒng)供電。ON：正常的駕駛位置，給除起動機外的所有受點火開關控制的電路供電。START：給起動機控制電路供電，釋放后鑰匙將自動回到ON檔，在此位置時ACC檔的負載斷電，以便有更足的電量用于啟動。

常用的電源分配如下：

BAT（OFF）：室內(nèi)延時燈、防盜系統(tǒng)、行李箱燈、喇叭、小燈（位置燈）、診斷系統(tǒng)、各控制器的記憶電源、警報燈等。ACC：音響系統(tǒng)、點煙器、備用電源等。IGN（ON）：組合儀表、安全氣囊、倒車輔助、空調(diào)控制器、后除霜及各控制系統(tǒng)（ECU、ABS、ECS、胎壓等）的控制電源。

4.2 地分配

整車電器件采用就近共用搭鐵點的原則，但針對ECU、安全氣囊、ABS等影響整車安全性的電器件和音響、油位傳感器等對干擾較敏感的電器件的搭鐵，要求單獨搭鐵。大電流負載（電機等）和小電流負載（傳感器等）要求分開搭鐵。搭鐵位置優(yōu)先選擇在各主要的梁上，避免搭鐵不良。一些電器件搭鐵的特殊要求，如發(fā)動機ECU的搭鐵要求在距離控制模塊200mm以內(nèi)，應該優(yōu)先滿足。

5 導線選取

汽車導線一般選用德標、日標線，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。另外根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度大小適當改變導線的截面積。導線的選擇可以通過以下三種方法選擇：

①在確定導線截面積時要考慮電壓降和使用導線的長度，可以通過以下公式得到：

②導線截面積的選擇也可以根據(jù)一個經(jīng)驗公式：

其中：I——導線中通過的電流;S——導線截面積。

也有用公式的，這是更安全的公式。

③當選定保險絲后，也可根據(jù)下表中的經(jīng)驗值選取導線截面積：

參考文獻：

[1]李春明.汽車電器與電路[M].北京高等教育出版社，2013.

[2]凌永成，謝在玉.汽車電氣設備[M].北京：北京大學出版社，2007.