铝导线在汽车线束上的的应用
在开始这个话题之前,我们先来看一个旧的新闻标题:
这个新闻是前年的了,总部位于维也纳的电缆供应商 Gebauer &Griller 宣布, 它收到了特斯拉关于3型项目的约3000公里 "屏蔽铝电缆" 的订单。
据说这批电缆是用于电池到电机的传输,当然后来Elon Musk 还是辟谣说明...虽然不全是power线,但是还是有几米是的;
铝导线在汽车的应用是一个老生常谈的话题:
铝电缆的应用在国外至少已经有30年代历史,最早应用在航空上,其发展最早由加拿大的标准协会CSA推动应用,到了2000年左右开始在汽车中使用铝电缆(传统汽车和小电压的混动),当时由德国汽车组织工作组联合开发制定了LV122-2,直到2013年才有了正式的国际标准ISO6722-2
铝相比铜的最大优点应当属它的轻量化了,同等载流能力的换算,
重量可以节省超过46%,能量是守恒的,大面积的降低重量给整车带来的好处是不言而喻的,尤其风口浪尖的新能源汽车;
但是铝导线之所以没有大面积的在电动汽车上应用,还是因为它本身的一些问题:
最明显的就是铝导线需要更大的截面积,比如你一个95方的铜线,铝导线大概需要一个150方左右才能等效电流,你的重量的确是大幅度下降了,而且趋势是你越大下降幅度越成正比,但是你的截面积却大面积上升了;比如95到150,你的电缆直径增加了22.9%,对于车辆布线而言这就需要更为系统的去考虑,比如你的折弯半径、你的走线位置等等;
2.铝最大的问题还是在于他不能提供一个可靠稳定的连接:
从铝的性能上来说,其强度是很低的,小导体的铝线是很容易断裂的,我们家里小时候装修,有动手能力的小伙伴都应该有此感受,所以CSA的要求小于0.75方的时候不允许使用铝线;
当然我们发现铜端子铝导线的结合应用也比较普遍,但是汽车级如果你采用传统的压接技术还是存在一些问题的,当暴露于外部大气时,铝的表面倾向于快速氧化并形成电阻层。该表面层恶化了金属与金属的接触,如果使用传统的压接技术,绝缘层将阻止电流流动,因此,可以产生较高的接触电阻和较高的热量。其蠕变和冷流效应是目前铝导难以在汽车上大面积使用的主要原因了,很大的一个问题当属两种材料的机械式结合带来的化学反应问题,其次就是铝本身较高的热膨胀系数问题,所以其采用传统的方式连接还是存在一定的不确定性的;
当然随着技术的发展,铜铝连接会越来越多,也越来越普遍,电池里面就在大量的应用。很多厂家可以通过端子材料的转换、增加辅助材料等方式来实现一定平方的电缆连接使用;
我们看完了第一个旧闻,我们在看看第二个:
这则新闻是泰科的人在一个电池论坛上接受采访的时候说的,也是比较旧的新闻了,但是我查看了一下,这个产品的确用在了Model3的充电线上了,而且之前我在上海连电论坛上聊 “插片式”产品时,也讲过这个,本身这种插片式的结构在欧美的车型上应用很多也很主流,而且从其设计的结构和尺寸上来说,相比圆形结构而言,提高撒热能力的文章可做的地方会很多,也可以使连接器的结构尺寸更小,还是比较符合主流的设计趋势的,当然contact的设计方式我们后面再另起文章再述,三言两语很难说的详细;泰科的这个产品让人比较感兴趣的是它增加了铝导线焊接的选项卡,而且通过泰科的描述,他们能够解决发热的问题,本身采用超声波焊接或者一些钎焊是可以解决这个问题的,据说特斯拉的工程师对于可以增加铝导线选项很满意,我看了一下网友的评论,特斯拉还是有想法把更多的线换成铝制线的,既然换成铝制线,对于连接器而言,尤其高压连接器而言,在未来的设计当中是否也应该预留铝制导线连接的选项卡呢?
随着技术的发展,铝导线在电动汽车的应用会逐步增多,对于连接器而言我相信它一定会是功能组合化的产物,或者铝线连接选项卡会是其中一项,液冷连接选项会是另外一项?其实从长远来看,我们不需要看到当然也没有办法预测到未来趋势会怎么样,但是技术的迭代有时候会以功能组合化的形成不断的递进,我们只要了解到真实存在的痛点,并且加以针对性的解决,解决办法和思路不一定要秉承特定行业;
不是。铝线的电阻比铜线的电阻大,这样造成的后果就是通电不好,给汽车搭电造成不良的影响。架系统是铝做的。全新宝马5系的底盘采用了大量铝合金材质的部件,特别是悬架系统。在保证所需强度的同时,又尽可能做到了轻量化。前后配重比为55.9比44.1。车辆的底盘覆盖有大面积的护板,非常平整。
汽车是用铝合金做的零件有:
1、发动机
比如全铝发动机,应用的车型非常多。
2、车身
比如全铝车身,比较常见的是奥迪A8。
3、轮毂
4、一些部件
如悬挂系统中的羊角、摆臂等。
5、一些周边产品
如车顶行李架等。
扩展资料:
铝合金在汽车上的应用优势
1、提高燃油效率,加大载重能力。铝合金在汽车上的应用可大大降低车身重量,相同的燃油,铝合金汽车比普通钢体汽车行驶的路程要远,提高了燃油效率。此外,减重的同时等于提高了汽车的载重量,可增大汽车的运输效率,降低运输成本。
2、减少工序,提高装配效率。铝合金汽车整体构架,焊点少,减少了加工工序,铝合金整体车身比钢铁焊接车身约轻35%,且无需防锈处理,只有25%~35%的部件需点焊,因而可大幅度提高汽车的装配效率。
3、安全舒适。铝合金汽车是在不降低汽车容量的情况下减轻汽车自重,车身重心减低,汽车行驶更稳定、舒适。由于铝合金汽车轻便,质量小,故碰撞时的能量相对钢体汽车小了许多。此外,由于铝合金材料性能及车身构造,能充分吸收撞击时的能量,故而更加安全。
4、汽车铝合金零部件回收再利用率高。铝合金熔点低,便于重熔回收,目前回收率不低于90%。
5、汽车轻量化,节能降耗,有利环保。
1、发动机周围环境温度高,腐蚀性气体和液体也较多,因此发动机线束的导线一定要使用耐高温、耐油、耐振动、耐摩擦导线。
2、自动变速器上的导线使用的是耐液压油、耐高温、温度稳定性好的导线。
3、行李厢盖上的线束的导线要在低温下保持其弹性,所以要选用冷弹性导线保证其正常工作。
4、弱信号传感器要用屏蔽导线。
5、ABS线束总成使用的耐150-200℃高温、外保护绝缘层硬、耐磨、但线芯要大于133根的绞合导线。
6、动力线如起动机交流发电机输出线蓄电池线所用的导线为能承受大电流绝缘层散热性能好、电压降低的特殊导线。
上海子玉电子厂成立于2008年01月23日的上海青浦区,其主营产品包括线束、机器人线束、航空头线束、汽车线束等
汽车都行驶在比较平直的道路上,路边的建筑物、树木都比汽车的天线要高得多,它们会起到一个类似于避雷针的作用,及时的把天空上云层积累的电荷引导进入大地中,而在打雷的过程,高的建筑物、树木由于离雷电更接近,相对于地面上的汽车天线,它们更容易成为雷电的目标,无意中保护了路面上行驶的汽车。
就算汽车行驶在比较高的地方,遇到雷电,但因为电荷分布特点(尖端放电、分布于金属体表面)以及车身的结构特性(外部金属,内部中空,四轮绝缘),也不会有电流通过天线流经车内,人在其中还是比较安全的。
汽车内主要的线束有:
汽车线束内的电线常用规格有标称截面积0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米的电线(日系车中常用的标称截面积为0.5、0.85、1.25、2.0、2.5、4.0、6.0等平方毫米),它们各自都有允许负载电流值,配用于不同功率用电设备的导线。
以整车线束为例,0.5规格线适用于仪表灯、指示灯、门灯、顶灯等;0.75规格线适用于牌照灯,前后小灯、制动灯等;1.0规格线适用于转向灯、雾灯等;1.5规格线适用于前大灯、喇叭等;主电源线例如发电机电枢线、搭铁线等要求2.5至4平方毫米电线。
这只是指一般汽车而言,关键要看负载的最大电流值,例如蓄电池的搭铁线、正极电源线则是专门的汽车电线单独使用,它们的线径都比较大,起码有十几平方毫米以上,这些“巨无霸”电线就不会编入主线束内。
汽车线束
是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。线束是指由铜材冲制而成的接触件端子(连接器)与电线电缆压接后,外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等,以线束捆扎形成连接电路的组件。
线束产业链包括电线电缆、连接器、加工设备、线束制造和下游应用产业,线束应用非常广泛,可用在汽车、家用电器、计算机和通讯设备、各种电子仪器仪表等方面,车身线束连接整个车身,大体形状呈H形。
汽车线束的定义
汽车用线束把电流导向汽车各部位的电装部品,将驾驶员的意图传达到车子及外部的方面起到重大作用。
用人体来表示的话,引擎好比心脏,线束相当于汽车内部的神经系统,它是连接所有电器元件的一个总称。
线束是非开模件,柔性件,可塑性高。实际装车状态会与3D数模差距很大。
PSA线束主要分为五大类:
主线束:主要分布于发动机舱和底盘,舱内少部分。
座舱线束:主要分布在舱内。
仪表线束:分布在仪表板内。
发动机线束:分布在发动机上。
小线束:左前门线束、右前门线束、后门线束、顶棚线束、后背门线束、天线线束、前保险杠线束、后保险杠线束、正极电缆、负极电缆。
汽车线束的组成:
连接器、端子、电线、定位卡、覆盖物(胶带和管子)、密封件(密封塞和堵头)、电测标签。
电线、支路
1、电线经过切线机切割压端子,便成为支路。(单根支路,压接支路,铰接支路)
2、电线分为不同的规格,有0.35,0.5,0.8,1.0,1.25,2.0,4.0,6.0,10.0,15.0,25.0等,俗称线径,不同线径的电线具有不同的铜丝股数和绝缘皮外径。线径的大小决定电线的粗细。
3、电线的颜色:分为黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、粉等。每个颜色还对应相应的英文字母缩写。
4、电线的线型可分为:B类、C类、H类、G类等。根据耐温强度不一样,可分为T2,T3,T4。
5、电线有一种特殊的,叫屏蔽线,主要作用是防干扰。
1、环形端子属于特殊端子,一般是用螺栓将它固定在车身上。这类端子有特殊要求。
2、端子也分不带密封塞端子和带密封塞端子。
3、端子的压接分为自动压接和手动压接;手动压接一般压接密封塞端子和特殊端子(打端子,环端等)。
一、端子的主要参数:
1.导体的压接高度、宽度;绝缘层的压接高度、宽度;
2.尖头千分尺测量绝缘层的宽度;游标卡尺测量导体的高、宽度和绝缘层的高度。
二、端子的一个重要特性是拉力值,端子的压接状态必须符合拉力值要求。通过拉力测试仪来测量端子的拉力值。
三、端子的任何一个部位不符合要求,如无毛刷,无窗口,喇叭口过大等,都属于端子变形。
连接器种类繁多,根据不同的要求,可分为防水和不防水两大类。
连接器要通过对接锁止来实现其功能。
与连接器相关的材料有锁止片、盖子、定位夹、扎带等。
胶带根据耐温等级不一样,可以分为T2,T3,T4的温度等级。
根据胶带的材质有PVC、棉质、聚酯、纸胶带等。
胶带规格有9mm、15mm、19mm等。
胶带颜色众多,有黑色、白色、绿色、红色、黄色。
彩色胶带一般用作标识;纸胶带一般用于回折支路和包扎;防水胶带用于粘贴铰接点和特殊所用。
一,汽车线束材料之电线
电线最常用的材料有:QBV,QVR,AVS,AVSS等,它们是构成汽车线束的主要材料。很多朋友对这些称谓或许并不了解,这里只举出一个例子。QBVV电线的含义: Q代表公路车辆用电线,B代表薄壁绝缘,VV指的是聚氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套。
二,汽车线束材料之端子。
端子是汽车线束连接的的关键材料。
三,汽车线束材料之护套。
护套分塑料护套和橡胶护套两种,塑料护套是用来线束与线束间对接或线束与车上用电器之间对接的连接件;橡胶护套是用来车体过孔定位或用于线束的防水密封。
四,汽车线束材料之管材。
管材对线束起着保护、防水作用,同时也能起到减震降低噪音的作用。管材一般有PVC管,波纹管,热缩管,硅胶管等等。管类材料一般被用在汽车湿区,也就是工作环境恶劣的地方,如发动机仓、底盘等。热缩管分为单壁热缩管和双壁热缩管,单壁热缩管一般用于接地端子或中压端子的绝缘保护,双壁热缩管主要用于安装在湿区的线束的接点绝缘防水。
五,汽车线束材料之胶带。
线束用胶带分为布基胶带,塑基胶带,绒布胶带,纸胶带等,几乎每种线束都会用到这种材料。作用为绝缘、保护、防水、减震隔音、标记点、线束成捆等等。
六,其他汽车线束材料。
上述的5种都是构成线束本身的材料,除此之外,还有一些辅助性的材料。比如说:包装用的包装箱、塑料袋,包扎压接后半成品用的塑料片、乳胶圈、套筒,分装后半成品装箱时用的隔离档板,等等。这些线束材料在生产过程中也起到很大的防护作用,我们需要熟知每道线束加工的每一道流程,才能够选择最佳的材料,保证所选用的线束材料能发挥其最大的作用。