汽車線束是汽車電路的網絡主體。現階段,線束編成的形式一般由電線、插接件、線束包扎材料和車身固定件組成。汽車線束既要確保傳送電信號,也要保證連接電路的可靠性,向電子電氣部件供應規定的電流值,防止對周圍電路的電磁干擾,并要排除電器短路。
而車用電線束接插件是用于汽車電路各連接點的重要連接元件。其品質好壞,直接影響電力或信號的傳遞。因此,選擇合適的汽車接插件,對保證汽車線路可靠性具有重要意義。
目前,線束開發過程所用到的接插件,絕大部分是選擇品牌接插件的成熟產品,這既縮短開發周期,又可以減少開發風險。
(一) 汽車插接件的構成
1.護套
護套(膠殼),通常由塑料制成,把已壓端子的導線插入其內,保證連接的可靠性。高壓連接器還會有金屬殼體。
常用的材質主要有PA66、PBT、Wintone Z63強韌型工程塑料等,為達到增強或阻燃的目的,常添加阻燃或增強材料,如玻璃纖維、碳纖維等。
2.端子
端子,又稱接觸件,是汽車連接器完成電連接功能的核心零件。一般是成形的五金部件,壓接(焊接)在導線上,通過端子間緊密接觸來傳輸信號,分公端子,母端子,環形端子(大電流)等。
公端子一般為剛性零件,形狀為圓柱狀、片狀、插針等。
母端子一般依靠彈性結構在與公端子插合時發生彈性變形而產生彈性力與陽性接觸件形成緊密接觸,完成連接。結構種類很多,有圓筒型(劈槽、縮口)、音叉型、懸臂梁型(縱向開槽)、折迭型(縱向開槽,9字形)、盒形(方插孔)以及雙曲面線簧插孔等。環形端子一般是大電流接線用,如電瓶線端子用的銅主要是黃銅和磷青銅 ,其中黃銅占的比重較大。
另外,可根據不同的需求選擇不同的鍍層。
黃銅:銅鋅合金,最常用的端子用料,導電性良好,延展性佳可塑性高。
磷青銅:含錫、磷,強度較高、耐疲勞性佳、彈性較黃銅高、硬度較高、價格也較高。
3.護套配件:防水栓、盲堵、密封圈、鎖片、卡扣等。
(二) 汽車插接件執行標準
QC/T 417.1-2001《車用電線束插接器 第1部分》-該標準中規定了導線與插頭壓接的抗拉強度、帶護套自鎖裝置的多線和單線護套(無鎖銷插座)的試驗方法、插接件插入護套力的試驗方法、水密性試驗方法等。
QC/T 417.3《車用電線束插接器第3部分》-單線片式插接件的尺寸和特殊要求。
QC/T 417.4《車用電線束插接器第4部分》-多線片式插接件的尺寸和特殊要求。
QC/T 417.5《車用電線束插接器第5部分》:用于單線和多線插接器的圓柱式插接件的尺寸和特殊要求。
(三) 汽車接插件的選取原則
根據接插件的基本性能,接插件的選取需從電氣性能、機械性能2個方面進行考慮 。
1.電氣性能
接插件是連接汽車電氣線路的基本元件,因此,接插件自身的電氣參數是選擇接插件時首先要考慮的問題。電氣性能又分額定電壓、接觸電阻 、絕緣性能三個方面。
a.額定電壓
額定電壓又稱工作電壓,接插件的額定電壓。接插件生產商提供的額定電壓是指插接器的最高工作電壓。對于低壓接插件,生產商提供的電壓一般為50 V。 一般來說,接插件在低于額定電壓下都能正常工作。
影響因素有:接插件所使用的絕緣體材料、導電端子間的間距等。
b.接觸電阻
接觸電阻直接影響汽車各電氣設備的信號傳輸和電氣連接,影響各電氣設備的工作穩定性和可靠性。
影響因素有:端子材料、端子接觸界面幾何形狀、端子的正向力、端子接觸界面表面狀態。
c.絕緣性能
接插器的絕緣性能也是重要的電氣性能,反映絕緣性能的參數絕緣電阻和絕緣介電強度是保證連接器可靠工作的最基本電氣參數。
影響因素有:材料、溫度、濕度、化學試液、灰塵等
2.機械性能
汽車接插件的電氣連接元件端子依靠塑料外殼護套進行固持和定位;通過密封件進行密封和防水;通過端子和護套配合的彈性結構,實現端子和護套的裝配,裝配到位后彈性結構還原實現護套對端子的定位;部分連接器還有屏蔽保護。
因此應根據接插件使用環境、通電條件、環境等因素綜合考慮,選擇合適的結構和材料。
一般情況下的選取
1. 插接件選取要保證與電器件的良好接觸,使接觸電阻降為最低,提高可靠性;
2. 優先選用雙彈簧式壓緊結構的插接件;
3. 優先選用帶自鎖扣的插接器;
4. 優先選用同一廠家配對的連接器;
5. 根據導線的截面積通過電流的大小合理選擇插接件;
6. 對于要求性能較高的安全氣囊、ABS、ECU等用的端子插接件,應優先選用鍍金件以保證安全可靠性;
7. 發動機艙內對接的護套,由于艙內溫度、濕度偏大且存在著很多腐蝕性氣體和液體,選用防水型接插件;
8. 底盤區域選用防水型接插件,駕駛室里可選用普通插接件;
9. 選用防水型接插件時,插接位應加防水栓,空位應加防水塞;
10. 若同一接插件里有多種不同的線徑,應選用混合型插接器,使裝配固定方便;
11. 基于汽車外觀的整體協調性,發動機艙中應優先選用黑色或深色的護套;
12.同一分支點盡量選用不同的插接件,若必須選用同一型號的,可用顏色區分;
13. 同一條線束中的同一種護套,可用顏色區分;
14. 蓄電池接頭(電瓶夾)內部為錐體,錐度為1:9;電瓶夾的材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。
15. 不同規格的插接件可承載的電流一般如下:1系列,10A左右;2.2或3系列,20A左右;4.8系列,30A左右;6.3系列,45A左右;7.8或9.5系列,60A左右。