摘要：如今，随着汽车设备的不断增加，低压线束导线的应用也越来越多。但怎样选择合适的导线，成为一个非常重要的问题。在选择过程中，要考虑零件的特性，以及线号、线色、线径等方面的因素，选择出更加适合，而且成本更低的线束导线。此外，还要进行适当优化和改进，促使其得到更好的应用。在本文中，笔者分析了低压线束导线在汽车中的选择和应用，以供参考。
低压线束导线对于汽车电路的运行起着非常重要的影响作用，因为其属于汽车电路中不可缺少的部分，该部件不但能传递信号和能量，也能保证电路的安全稳定。必须选择合适的导线材料、结构，帮助汽车电气系统正常运行，满足行驶的各种需要。而随着现代汽车技术的不断发展，低压线束导线也会朝着更加先进智能的方向发展。
1.1 概述
汽车的低压线束包括低压和高压，是车载电路的主体，其连接汽车的不同电子元件，从而实现相互连通、传输电力的作用，对于汽车的安全运行起着非常重要的作用。低压线束导线的材料包括了铜包钢线、铜包铝线等，也就是铜层包着钢丝或者铝丝的复合线材。线材采用先进的包覆焊接技术，将铜、铝材料覆盖在钢材料表面，低压高频信号在高频区域沿着表面行走。铜层能对弱电信号进行传递，所以要通过增强铜的厚度，提高信号的传输效率。
1.2 特点
（1）强度较高。其具备纯铜的导电性能，和钢、铝等金属材料的高强度特性。上述良好作用叠加，不仅提高了导电性、导热性，也强化了耐腐蚀性、抗氧化性。
（2）耐热性较强。因为发动机舱中的温度很高，所以低压线束导线需要具备一定的耐热性能在高温下运行，且发动机舱内的线束可能会与油接触，因此也需要一定的耐油性。
（3）绝缘性能较好。低压线束还具有一定的绝缘性，这是为了避免电流泄漏、短路。充分的绝缘还可以隔离其他的电子元件，从而起到屏蔽保护的作用。
（4）成本较低。铜的成本非常高，而使用铜包钢线、铜包铝线可以适当降低铜材料的使用量，从而也降低了导线的使用成本。
2.1 根据使用环境来进行选择
对于低压线束导线的种类选择，要考虑线束所处的环境，这样才能保证汽车的安全和稳定。例如，布置在车里不同位置的线束，耐热程度有所区别；布设在汽车底部位置线束，则要考虑汽车行驶时的振动频率，以及底部车轮带来的泥沙、杂物，采用耐磨性能好、抗腐蚀的导线。而布设在湿度较高区域的线束，则要考虑腐蚀性液体渗入的影响，选择绝缘性能好的材料。而针对车门窗区域的导线选择，则要考虑其是否具有耐弯曲的性能。
2.2 根据颜色来进行选择
低压线束导线颜色的选择，要遵循QCT414-2016《汽车电线( 电缆) 的颜色规定和型号编制方法》的要求。如图1 所示，通常优先选择单一颜色，再选择双色。对于汽车中的搭铁线，尽量选择黑色导线；对于传感器负极线、信号负极线等，则采用棕色导线或以棕色为主要颜色的导线。对于主电源线，比如蓄电池正极线和起动机供电线束，通常选择红色。其他电源线一般采用黄色、红色等颜色。而同一插接器中的导线，应选择不同的颜色。
2.3 对线径进行选择
根据汽车用电设备的额定电流，结合导线参数、温度情况，同时导线的额定载流量也需要在一定范围内，从而选择合适的线径。与此同时，导线烟化时间必须和熔丝的熔断时间一致，最低发烟电流，需达到熔丝容量的130% 以上。如果选择的熔丝容量是5.00 A，则可能会熔断，最低的发烟电流则为5×135%＝6.75 A。通过发烟的时间得知，如果选择线径为0.50 mm2 的导线，那么发烟开始的时间则超过了1 000 s。通过熔丝的载流时间得知，过载135% 的保险载流大概能持续550-1 000 s，熔丝可以起到保护线路的目的。如果最低的发烟电流没有达到熔丝容量的125%，则要选择线径＞ 0.50 mm2 的导线规格。
2.4 根据应用范围进行选择
低压线束导线的标称截面积包括0.50 mm2、0.75 mm2、1.00 mm2、1.50 mm2、2.00 mm2、2.50 mm2 及4.00 mm2 等多种尺寸规格。不同截面积的导线，有着不同的负载电流值，要根据实际需要来选择相应的导线。对于汽车中的仪表灯、指示灯、门灯，这些区域的线束要选择0.50 mm2 的规格；对于前后灯、制动灯以及牌照灯，则需要采用0.75 mm2 的规格；而对于转向灯、雾灯等，则适合选择1.00 mm2 的规格；对于前大灯以及喇叭等，则要选择1.50 mm2 的规格；对于发电机电枢纽、搭铁线等一系列的主电源线，则要选择2.50-4.00 mm2 的规格。而承受大电流的导线（蓄电池的搭铁线和源线正极电等），其线径非常大，普遍会超过12.00 mm2，所以这些电线不需要被编入主线束中。
2.5 根据温度来进行选择
要根据汽车的运行温度来对低压线束导线进行选择，采用各种耐温等级的导线。如图2 所示，汽车乘客舱的导线一般选择耐温等级为90℃的导线；发动机舱的导线则要选择耐温等级为180℃的导线，因为发动机舱运行时温度非常高。此外，对于乘客舱和发动机舱之间的横穿导线，则要选择耐温等级同时满足这两个区域的需求。一般采用温度场来获取该区域的耐温要求，再从不同导线的耐温等级中确定所选择的导线类型。
3.1 在点火系统、电源系统中的应用
在汽车的点火系统中，低压线束导线需要与点火线圈、点火开关和火花塞等进行连接。其作用在于促使电力被传输到火花塞，通过跳火将燃料混合料进行引燃。在这样的情况下，点火系统中的低压线束导线，在选择和应用时必须具有一定的绝缘性能，从而避免产生触电的现象。同时也要具备良好的导电性能，以保证点火的能量和稳定性。
此外，低压线束在电源系统中也得到了一定的应用。比如在车辆电源系统中，低压线束导线负责将电流输送到车辆的电力系统中，支持车辆运行。低压线束导线在这部分模块的应用，要具备一定的安全性、耐久性，以应对高电流以及长时间运行的要求。
3.2 在传感器系统和控制系统中的应用
汽车智能驾驶依赖于传感器以及控制系统的运行，低压线束导线与速度传感器、温度传感器、压力传感器以及其他传感器进行连接，将传感器产生的信号传递到控制单元中。这就需要低压线束导线具有充分的抗干扰的性能，以及良好的信号传输效率。在汽车的安全系统中，低压线束导线将发动机控制单元、制动系统和驻车辅助系统相连。确保各种信号被传输至不同的控制单元单元和执行器中，因此低压线束导线需要保证信号传输的精度，以及实现高速传输。
3.3 在照明系统中的应用
汽车的照明系统一般属于低压供电，而汽车灯具是一种对电压较为敏感的负载，因此需要对导线的电压降进行校验。如果电压降超过了合理的范围，则要对导线截面进行增加，从而促使负载的运行电压达到要求。以某款汽车的灯具为例，车灯负载的正常工作电压为25-28 V 之间，因此要选择线径合适的低压线束导线，不能过大也不能过小，通常情况下，线径为0.50 mm2 的导线较为适宜。若线径选择过小，会影响灯泡的亮度，线径过大则会烧坏灯泡。所以，在为灯具中选择低压线束导线时，要根据回路和工作电压来统筹考虑导线线径。
3.4 在发动机舱、后备舱中的应用
在汽车的发动机舱中，低压线束的应用包括了发动机部位、点火装置等，其要求必须具备耐热性、耐油和阻燃性等特点，可采用铜包钢线。因为位置靠近发动机，还要求低压线束具备一定的抗干扰性，以及抗振动性能。在行李舱中，则需要选择适用于车辆后部和车门的线束，确保柔韧性，以及抗电磁干扰的性能，铜包铝线较为适宜。对于座舱内的仪表、操作面板，以及地毯下等位置，也要采用低压线束导线，并保证一定的耐磨性和耐热性。
3.5 在搭铁线中的应用
在整个汽车的电路系统中，搭铁线起着非常重要的作用。其需要将电流引导至蓄电池的负极，保证电路系统稳定运行。将铜包铝这种新型线材用在搭铁线中，不仅导电性能好，同时也能减少对铜材料的使用，降低成本，数据对比如表1 所示。
4.1 满足更高的使用需求
随着汽车技术的不断发展，电气化以及混合动力汽车的普及，低压线束导线也需要得到进一步优化和改进。新时代的汽车需要安装更加先进的电气系统，以满足更高的信号和电能传输需求。将来的低压线束导线也必须支持更高的电流负载，以及为更多的电气设备供电，使车辆的运行更加安全、稳定和可靠。铜包铝是一种由铜和铝共同组成的复合材料，在铝材表面覆盖一层铜。这种线材不仅具备铝材质的轻便特点，而且导电性能也很好。但因为搭铁线需要承受汽车的高温和外界物质的腐蚀，所以也要做好防腐工作，且必须减少装配部位的干涉和摩擦，因为这会导致绝缘破损（图3）。要避免搭铁线外部因摩擦而受损，防止其与发出振动的部件接触，从而保护搭铁线。如果无法进行优化设计，则要采用胶带包覆、外加波纹管等操作。
4.2 朝着半导体的方向发展
如今，半导体技术得到了长足发展，将来的汽车低压线束导线也会融合这样的技术。集成半导体元件与芯片的导线，可以实现更加多元化的功能，比如数据传输、信号处理和自动诊断等。不仅能提高整个系统的智能程度，还能节约空间。
4.3 朝着轻量化的趋势发展
当汽车行业越来越注重燃油效率和环保，汽车低压线束导线也会朝着轻量化的方向不断发展。通过在其中采用更加轻便的材料以及优化结构设计，降低导线的重量，减少汽车的油耗以及污染排放。比如，由铜包钢、铜包铝代替传统的铜导线，让车辆电气系统向着更加轻便、高效的趋势发展。
4.4 朝着智能化的趋势发展
在不久的将来，随着自动驾驶与互联网技术的不断发展，低压线束导线也会开始引入高速传输技术以及传感器集成技术，从而实现全面、高效的电气连接。让汽车智能化设备更加先进，实现对信号的高速传输，其中包括了雷达、大尺寸显示屏、天线等方面的连接，让车辆朝着智能化、网联化的趋势发展。
综上所述，通过从不同方面考虑，选择合适的低压线束导线材料以及结构，对其进行合理应用，能促使汽车系统稳定运行，并且保证车上人员的安全。同时，随着这项技术的不断发展，低压线束导线还将朝着更加先进化、轻量化、智能化的方向发展，并创造出更多的效益。
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来源：汽车与驾驶维修（维修版）.2024（11）,作者：李日能、赵聪。本公众号仅做技术分享，不做商用。
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