线束加工厂

汽车保险丝的设计原则

  车用保险丝的选用方法不在陌生,在我整理的系列文章里面有系统分类导航页里面也有,新老朋友都可以去看看。本文主要是介绍一下保险丝的工作机理及正确的设置方法。

  1 保险丝的工作机理

  保险丝是一种热能响应装置,它是对导线保护的元件。保险丝具有一定电阻,在流过电流时导体会发热,随着时间增加发热量增加,电流与电阻也增加了产热速度,保险丝的构造与其安装确定了散热速度。

  若: 产热速度< 散热速度,保险丝是不会熔断的;

  若: 产热速度 = 散热速度,在相当长时间内也不会熔断;

  若: 产热速度> 散热速度,热量聚集,当温升达到保险丝的熔点以上保险丝就发生了熔断,这就是保险丝的工作原理[12][13]。

  从这个原理可知,保险丝有三方面因素保证其作用的合理发挥:

  1) 材料物理特性 + 几何尺寸的一致性----设计制造保证;

  2) 合理空间 + 正确安装----配电盒设计制造保证;

  3) 通过电流的合理性----主机厂设计电路保证。

  一款车设计完成后保险丝的散热速度便是确定因素,保险丝结构确定后其电阻就是定值,产热速度就只决定流过电流。

  保险丝被串在电路电源侧,当负载过电流﹑器件或导线短路,电流产生的热量在保险丝截面积较小的部分达到熔点而熔断,保护了该回路的导线,下图就是保险丝的熔断过程示意图。

  谈谈汽车保险丝的工作机理及设计原则

  2 车用保险丝错误实用举例

  随着汽车发展,汽车的功能配置不断的增多,汽车上保险丝的使用量也呈现出上升的趋势,合理的使用保险丝是保障整车线路安全最基本的前提。

  谈谈汽车保险丝的工作机理及设计原则

  当下,保险丝不合理的使用情况主要有以下几点:

  a 电气回路上的位置设计不合理 ,发生短路故障时,保险丝不起作用

  保险丝设置在负载前,开关后,短路保护的范围仅仅是保险丝与负载之间的一小段电路,电源至熔断器的大部分电路不在短路保护范围内,没有充分发挥熔断器的保护功能,其保护效果极差。

  保险丝设置在负载之后,即搭铁线上。当电源与负载之间的电路上任何一点搭铁短路时,短路电流都不会通过熔断器,这样保险丝没有任何短路保护功能,只有过载保护功能。但是在汽车电路中,短路故障出现的几率远远大于过载保护,所以这种保险丝的作用不大。

  b 有些电路中未设置保险丝

  这种情况危险系数更高,相当于根本没有任何保护措施。

  c 保险丝的熔断特性与所保护导线的截面积不匹配,发生短路故障时,导线已烧毁,保险丝却未熔断;

  c 用户使用了伪劣保险丝

  发生短路故障时,伪劣保险丝根本不会熔断,劣质保险丝在发生短路时的情况图片:

  谈谈汽车保险丝的工作机理及设计原则

  3 保险丝的共用的设计原则

  保险丝的作用是保护导线。 保险丝容量的选择依据电气设备的容量及其负荷的状态属性而定。一只保险丝

  可以保护一段导线,也可以同时保护若干条导线,这要依据负荷的重要程度而定。

  注意当环境温度升高时,保险丝的载流能力会下降。一般情况下,将用电负荷按重要程度分为三类:

  1) 重要件

  包括发动机控制单元(PCM)、刹车防抱死系统控制单元(ABS)及安全气囊系统控制单元(SAS)及其它涉及整车安全的控制单元。该类电负荷不仅对于整车性能及安全至关重要,而且该类电气设备属敏感设备,易受其它用电设备干扰。因此,对于该类用电设备必须单设保险丝。

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  2) 一般重要件

  包括发动机各类传感器、各类报警信号灯和外部照明灯、前风档清洗装置、喇叭等等。

  该类电负荷同样对于整车性能及安全至关重要,但该类电负荷对相互之间的干扰并不敏感,因此,对于该类电负荷可以根据情况相互组合,共同使用一个保险丝。

  3) 普通件

  包括汽车音响系统、电加热座椅、杂物箱照明、电动后视镜、电举窗系统等等。

  该类电负荷对于整车而言,重要性并不是很大。一般为增进司乘人员的舒适性而加设的电气设备。因此,对于该类电负荷可以根据情况相互组合,共同使用一个保险丝。

  需要注意的是,保险丝的容量选取不可过大,否则,会造成保险丝成本的无谓的增加,也导致相应的导线线径无谓的加大,从而增加了导线的使用量,造成成本的增加。

  最后根据整车的布置情况,同时根据保险丝的容量,确定是采用常规保险丝,还是慢熔类保险丝以及其它类型的保险丝等。

  根据线束厂上述分类,给出保险丝的共用整合设计原则:

  1、安全等级相同的电气回路可使用同一保险丝,必须杜绝由于非重要回路导致保险丝断掉,造成汽车无谓的熄火。

  2、行车必须使用的负载一定设计在点火开关点火档,保证与起动同步供电。

  3、冲击负载要与安全等级高的控制器分开使用保险丝。

  4、冲击负载与感性负载可用同一保险丝,不能与弱电流负载合用同一保险丝。

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  补充:主保险丝前连接负载的原则

  1、行车不能缺少的负载一定连接在该回路,如果主保险丝意外断掉凭借蓄电池的能量可保证汽车行驶到维修站,如:发动机防盗控制器、主继电器触点后的负载(PCM、点火线圈、可变进气道阀、碳罐电磁阀、前后氧传感器加热、 鼓风机、闪光器、喇叭、点火开关 IG1 档供电、大灯、油

  泵、喷嘴、 二次空气泵、变速箱控制单元等)。

  2、大功率负载尽量不要连接在该回路。

  文章来源:重庆

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