整车部设计手册-电器线束部分 - 图文

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第三章 电器线束布置

本章共分三个部分，阐述在整车开发中的电器线束布置。第一部分为整车电器，第二部分为电气控制模块与车载网络系统，第三部分为空调系统，第四部分是整车线束。每个部分在介绍电器及线束各系统及部件组成与功能原理的基础上，重点阐述在整车开发各个阶段，电器各系统部件布置以及布置要求等。

总布置工作贯穿于整车开发流程各个阶段，每个阶段有不同的工作。

前期策划阶段，根据产品定义描述进行机舱、下车身和车身内外饰的初步总布置。电器部分，需根据输入的借用件清单，在机舱动力总成布置基础上进行机舱及下车身部分电器借用件的初步布置，车身内外饰部分电器借用件则需从人机工程方面综合考虑，进行初步布置，分析布置空间的可行性。并将新开发件的位置及限制条件进行初步定义。

造型设计阶段，进行发动机舱、下车身和车身内外饰部分电器件的详细布置以及整车线束的初步布置。

工程设计阶段，根据输入的电器更改件和新开发件进行布置检查和校核；审查零部件状态，协调专业科室进行零部件的更改设计；检查零部件拆装方便性以及评估产品可维修性。整车线束部分，需根据整车车身和内外饰三维数据、整车电气设计方案及电器原理图等的不断更新调整，对三维线束分块及布置走向、插拔空间和拆装维修空间等进行校核。

验证阶段，进行工程样车的总布置验证和评审；跟踪试制试验中的问题，协调专业科室解决相关的问题；在试制样车阶段，验证零部件拆装方便性和产品可维护性。

3.1 整车电器

3.1.1 蓄电池

蓄电池介绍 1）蓄电池功能

汽车蓄电池是起动用蓄电池，它满足起动发动机的需要，即在5～10s的短时间内，提供汽车起动发动机足够大的电流。蓄电池是一种将化学能转换为电能的可逆直流电源装置。在汽车上，蓄电池与发电机并联向用电设备供电。在发动机工作时，用电设备所需电能主要由发电机供给。蓄电池的功用是在发动机起动时，向起动机和点火系供电；发电机不发电或电压较低时向用电设备供电；发电机超载时，协助发电机供电；发电机端电压高于蓄电池电动势时，将发电机的电能转换为化学能储存起来，吸收发电机的过电压，保护车用电子元器件。

2）蓄电池分类

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 蓄电池是一种化学电源，靠其内部的化学反应来储存电能或向用电设备供电。目前燃油汽车上使用的蓄电池主要有两大类：铅酸蓄电池（以下简称铅蓄电池）和镍碱蓄电池。同时，由于人们对燃油汽车排放要求的提高和能源危机的冲击，各国正在不断探索和研制电动汽车，其主要的动力源为新型高能蓄电池。下表3-1列出了各种蓄电池特点。

表3-1 各种蓄电池特点

类 型 铅酸蓄电池 优 点 结构简单；价格便宜；内阻小；电压稳定； 可以短时间供给起动机强大的起动电流 镍碱蓄电池 容量大；使用寿命长；维护简单； 能承受大电流放电而不易损坏 电动车蓄电池 比容量大；无污染； 充、放电性能好；使用寿命长 缺 点 比容量小； 使用寿命相对较短 活性物质导电性差； 价格较高 结构复杂；成本高 使用时间长； 可靠性高的车辆 电动汽车 适 用 车 辆 一般车辆

铅蓄电池由于结构简单、价格便宜、内阻小、可以短时间供给起动机强大的起动电流而被广泛采用。铅蓄电池又可以分为普通铅蓄电池、干荷电铅蓄电池、湿荷电铅蓄电池和免维护铅蓄电池。目前汽车上大多使用的是免维护蓄电池，其因为使用中不需要加水、自放电少、寿命长、接线柱腐蚀较小、启动性能好等特点而被广泛运用。下表3-2列出各种铅蓄电池的特点。

表3-2 铅蓄电池类型及特点

类 型 普通铅蓄电池 特 点 新蓄电池的极板不带电，使用前需按规定加注电解液并进行初充电，初充电的时间较长，使用中需要定期维护。 新蓄电池的极板处于干燥的已充电状态，电池内部无电解液。在规定的保存期内，如需使用，只干荷电铅蓄电池 需按规定加入电解液，静置20～30min即可使用，使用中需要定期维护。 新蓄电池的极板处于已充电状态，蓄电池内部带有少量电解液。在规定的保存期内，如需使用，湿荷电铅蓄电池 只需按规定加入电解液，静置20～30min即可使用，使用中需要定期维护。 免维护蓄电池 使用中不需维护，可用3～4年不需补加蒸馏水，极桩腐蚀极少，自放电少。

3）对蓄电池的要求

启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向启动机连续供给强大电流（汽油机200～600A，柴油机800～1000A），因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足够的启动能力。

4） 蓄电池的基本构造

铅蓄电池一般由3个或6个单格电池串联而成，结构如图3-1所示。

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图3-1 蓄电池的构造

1-排气栓 2-负极柱 3-电池盖 4-穿壁连接 5-汇流条

6-整体槽 7-负极板 8-隔板 9-正极板

5） 蓄电池的型号及规格

蓄电池的产品型号：

按照原机械工业部部颁标准JB2599－85的规定，铅酸蓄电池产品型号分为三段，如下所示：

表3-3 蓄电池产品特征代号 序 号 产品特征 代 号 1 干荷电 A 2 湿荷电 H 3 免维护 W 4 少维护 S 5 胶质电解液 J

6） 蓄电池的容量

蓄电池的容量指蓄电池在规定条件下（包括放电温度、放电电流、放电终止电压）放出的电量。

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 电池容量C等于放电电流If与放电时间tf的乘积：

C＝If 2tf

单位为安时（A2h）。额定容量用20h率容量表示，国标GB5008.1-91《启动用铅蓄电池技术条件》规定，将充电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下，以20h率的放电电流连续放至单池平均电压降到1.75V时，输出的电量称为额定容量，用C20表示，单位为A2h。蓄电池在25±2℃条件下，以25A恒流放电直至单池平均电压降到1.75V时的放电时间，称为储备容量，单位为分钟（min）。储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。

7） 蓄电池布置及要求

蓄电池的工作环境温度为-40℃至85℃，大多布置于发动机舱，与其周围件保持一定间隙；考虑将其与起动机一同布置于发动机（纵置发动机）同侧，两者之间的距离越近越好，以缩短线路。并且蓄电池的负极端子应该用一段长度小于375毫米的8AWG的导线连接到整车的地表面，也就是说，蓄电池负极及整车地表面之间的电阻不能超过1毫欧，到钣金的连接端需要用焊接螺母固定。为了减少短路风险，线束正极片在蓄电池极柱区域应有护套或被隔开，护盖或隔板必须能盖住整个极柱，并超过线束端子及极柱范围最小3mm。为方便装配和维修蓄电池，线束和蓄电池的最小间距保持25mm。

蓄电池需安装固定在托架上，并有防震措施；蓄电池托架和蓄电池安装支架根据蓄电池布置位置及周边零部件状态设计。设计时整体考虑前机舱相关零部件的安装布置空间，考虑行人保护等要求。并且，蓄电池布置时需要考虑拆装维修的方便性，在工程设计阶段，需对其进行拆装方便性检查以及可维修性评估。图3-2为蓄电池布置示例。

图3-2 蓄电池布置

3.1.2 照明与信号系统

汽车照明与信号系统主要由灯具、电源和电路（包括控制开关）三大部分组成。而灯具大体分

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 为照明用的灯具和信号及标志用的灯具。照明用的灯具包括前照灯、后照灯、前雾灯、后雾灯、牌照灯、顶灯、仪表灯和工作灯等，信号及标志用灯具有转向信号灯、制动灯、小灯、尾灯、指示灯和警报灯等。图3-3、3-4所示为各类灯具在车身上的分布实例。本节按照灯具功能，简要介绍照明与信号系统灯具功能及其布置法规要求，其中法规要求部分主要摘录与布置相关要点，详细名称定义及要求等请查阅相关法规。

图3-3 各类灯具在车身上的分布

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图3-4 各类灯具在车身上的分布续

（1） 前照灯

前照灯介绍

前照灯是确保夜间行车的安全，保证车前有明亮而均匀的照明，使驾驶员能看清车辆前方道路上任何障碍物的灯具。前照灯应具有防止眩目的装置，确保夜间两车迎面相遇时，不使对方驾驶员因产生眩目而造成事故。

前照灯由光源(灯泡)、反光镜、配光镜三部分组成。

灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成。灯泡有充气灯泡、卤素灯泡、新型高压放电氙灯等几种。充气灯泡的周围抽成真空并充满了惰性气体。卤素灯泡是在充气灯泡充填的惰性气体中加入微量卤素或卤化物而制成的灯泡。氙气大灯HID (High Intensity Discharge)-高密度气体放电灯，是依据电弧放电原理，燃烧灯泡內的氙气来发光，取代传统的钨丝燃烧发光，它是以点燃两电极间的电弧而发光。

反射镜一般用0.6～0.8mm的薄钢板冲压而成，反射镜的表面形状呈旋转抛物面，其内表面镀银、铝或镀铝，然后抛光。由于镀铝的反射系数可以达到94％以上，机械强度也较好，所以一般采用真空镀铝。反射镜的作用是将灯泡的散射（直射）光反射成平行光束，使光度增强，增强几百倍乃至上千倍，以保证汽车前方150～400m范围内足够的照明。图3-5所示为反射镜作用。

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图3-5 反射镜的作用

配光镜又称散光玻璃，由透光玻璃压制而成，是多块特殊棱镜和透镜的组合，外型一般为圆形和矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前的路面有良好而均匀的照明，如图3-6所示为配光镜的作用。

图3-6 配光镜的作用

前照灯按照发射的光束类型不同可分为：远光前照灯、近光前照灯和远近光前照灯三类。 近光灯 近光灯功能

近光灯是用于照明车辆前方道路、对来车驾驶员和其他使用道路者不造成炫目，或产生不舒适感的灯具。近光灯（近光束）适用于避免对对行来人和行车眩目不适及照明条件较好等路况；

近光灯布置与法规要求

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 布置根据外造型，造型阶段应介入校核照明和信号装置的安装规定和外凸物法规的要求。 GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定）规定，机动车辆必须配备2只近光灯；且该规定对近光灯安装位置等做了以下规定：

安装位置：

1)横向（宽度）：距离车辆纵向对称平面最远的基准轴线方向上的视表面外缘与车辆外缘端面之间的距离不应大400mm；在基准轴线方向上，两个视表面相邻边缘之间的距离不应小于600mm（该条不适用于M1类和N1类车辆）；如果车辆宽度小于1300mm，则上述距离值可减少至400mm。 2)高度：距离地面的高度应不小于500mm，不大于1200mm，对于N3G类（越野）车辆，最大高度可增加到1500mm。装在车辆前端。如果发射光束不会直接或间接地由后视镜或车辆其它反射面而引起驾驶人员的不舒适感，即认为满足要求。图示3-7为近光灯布置位置要求。

电气连接要求：变换近光光束时，必须同时关闭所有的远光灯。远光灯打开时，允许近光灯同时开启。

图3-7 近光灯布置位置要求

远光灯 远光灯功能

远光灯是用于照明车辆前方远距离道路的灯具。远光灯（远光束）主要用于车辆前方较远处的路况照明；

远光灯布置与法规要求

布置根据外造型，造型阶段应介入校核照明和信号装置的安装规定和外凸物法规的要求。 GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定）规定，机动车辆必须配备2只或4只远光灯。且该规定对远光灯安装位置等做了以下规定：

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 横向（宽度）和高度无特殊规定。装在车辆前面，不允许发射光直接或间接地通过后视镜或车辆的其它反射面，从而引起驾驶人员的不舒适感。车辆单侧不得安装超过一只具有弯道照明功能而转动的远光灯。

电气连接要求：远光灯可同时或成对打开。当从近光光束变为远光光束时，至少要打开一对远光灯。当从远光光束变为近光光束时，所有的远光灯必须同时关闭。远光灯打开时，允许近光灯保持开启状态。

（2）转向灯 转向灯定义与分类

转向信号灯是表示汽车转向用的灯具。用于向其他使用道路者表明车辆将向右或向左转向的灯具。转向灯又有前转向灯、侧转向灯和后转向灯。其光色为橙色，灯泡功率一般为20W。转向信号灯电路一般由转向信号灯、转向指示灯、闪光器、转向信号灯开关等组成。当汽车要转向时，由驾驶员打开相应的转向信号灯开关，左边或右边的前、侧及后转向信号灯亮并在闪光器的作用下按每分钟60～120 次的频率闪烁，以告知前后的过往车辆驾驶员及行人。

转向灯功能

前转向灯主要针对驾驶员或行人等其它路况使用者，指示了自身车辆将要转弯的方向，例如：向左或向右；后转向指示灯的作用是指示其他道路使用者，该车司机预备向左或向右转弯。

前、侧及后转向灯布置与法规要求

前、侧及后转向灯布置根据外造型，造型阶段应介入校核照明和信号装置的安装规定和外凸物法规的要求。

GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定）对前、后转向灯数量和种类及安装要求作了如下规定：

对于前转向信号灯： 1类或1a类或1b类：

如果在基准轴线方向上，该转向信号灯的视表面边缘与相邻近光灯或前雾灯的视表面边缘之间的距离不小于40mm，则配备2只1类或1a类或1b类前转向信号灯；

1a类或1b类：

如果在基准轴线方向上，该转向信号灯的视表面边缘与相邻近光灯或前雾灯的视表面边缘之间的距离应大于20mm，小于40mm，则配备2只1a类或1b类前转向信号灯；

1b类：

如果在基准轴线方向上，该转向信号灯的视表面边缘与相邻近光灯或前雾灯的视表面边缘之间的距离不大于20mm，则配备2只1b类前转向信号灯；

对于后转向信号灯（2a类或2b类）：

对于M2,M3,N2,N3类车辆，选装2只2a或2b类后转向灯；

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 对于侧转向信号灯：

2只第5类或第6类侧转向信号灯（最低要求）：

第5类：适用于所有M1类车辆；此外，还适用于长度不超过6m的N1、M2及M3类车辆。 第6类：适用于所有N2及N3类车辆；此外，还适用于长度超过6m的N1、M2及M3类车辆。 在所有情况下，允许适用第6类侧转向灯代替第5类。 安装位置：

1）（横向）在基准轴线方向上，距离车辆纵向对称平面最远的视表面边缘与车辆外缘端面之间的距离不应大于400mm。在基准方向上，2个相邻视表面内侧边缘之间的距离不应小于600mm。如果车辆宽度小于1300mm，则基准方向上2个相邻视表面内侧边缘之间的距离可减少至400mm。 2）（高度）第1、1a类、1b类、2a类和2b类转向灯的离地高度，从基准轴线方向上视表面进行测量，不小于350mm，不大于1500mm。

3）第5类或第6类侧转向信号灯透光表面的离地高度，从最低点进行测量，对于M1及N1类型车辆不小于350mm，对于其它类型的车辆不小于500mm；从最高点进行测量应不大于1500mm。 4）侧转向灯（第5类或第6类）透光面到标志车辆全长前边界的横向平面的距离不大于1800mm，对于M1和N1类车辆以及其他类车辆，当车型结构不能保证最小几何可见度角时，该距离可增至为不大于2500mm。

图3-8、3-9、3-10为前、侧、后转向灯安装位置要求。

电气连接要求：转向信号灯的开关应独立于其它的灯具。位于车辆同一侧的所有转向信号灯均应由同一个开关控制，同时开启或关闭，并同步闪烁。转向信号灯的闪光频率为（90±30）次/min。

图3-8 前转向灯布置位置要求

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图3-9 后转向灯布置位置要求

图3-10 侧转向灯布置位置要求

（3）制动灯 制动灯介绍

制动灯是用来提示后面的其他道路使用者，此时车辆正施以制动；制动信号灯安装在车尾两侧，其上缘距地面高度不大于1500mm，外缘距车外侧不大于400mm，两制动信号灯应对称于汽车的纵轴线并在同一高度上。高位制动信号灯安装在轿车的后窗中心线附近，使尾随在后的汽车驾驶员在前后两辆汽车靠得较近时，能通过高位制动信号灯了解前面汽车的行驶状况。

制动信号灯的光色为红色，其光束角度在水平面内应为灯轴线左右各45°，在铅垂面内应为灯轴线上下各15°。

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 制动信号灯受汽车制动器控制，其控制开关有踏板控制式、液压控制式和气压控制式。踏板控制式常开开关，装在制动踏板的后面，当踏下制动踏板时，开关闭合，制动信号灯亮。如图3-11所示为制动灯开关及其在整车中的位置。液压式或气压式开关，装在制动总泵出口处，当踩下制动踏板，液压管路(或气压管路)中压力增加时，在开关膜片的作用下，开关闭合，制动信号灯亮，松开制动踏板时，管路压力下降，开关又恢复到原来的常开位置。

（a）制动灯开关实物图 （b）制动灯开关位置图

图3-11 制动灯控制开关及位置

制动灯电路原理如下图3-12所示。

图3-12 制动灯电路原理图

制动灯布置与法规要求

制动灯布置根据外造型，造型阶段应介入校核照明和信号装置的安装规定和外凸物法规的要求。

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定）对制动灯数量种类及安装要求作了如下规定：

对S1或S2类装置：各类型车辆均需配备。对S3类装置：要求M1类型车辆必装；其它类型车辆选装。各类车辆需配备2只S1或S2类制动灯、1只S3类制动灯。

制动灯（S1 或S2 类制动灯）安装位置：安装在车尾两侧，其上缘距地面高度不大于1500mm，下缘距地面高度不小于350mm，外缘距车外侧不大于400mm，两制动信号灯应对称于汽车的纵轴线并在同一高度上。

高位制动灯（S3 类制动灯）安装位置：S3 类制动灯可装在车辆内部或外部，如将其装在车辆内部：要求其发射光束不会通过后视镜或车辆的其它表面（如车后窗玻璃）对驾驶人员造成不舒适感。高位制动灯与其视表面下边缘相切的水平面必须不低于与车后窗玻璃外表面下边缘相切的水平面150mm；或离地高度不小于850mm。与S3 类制动灯视表面下边缘相切的水平面应高出与S1 或 S2 类制动灯视表面上边缘相切的水平面。

制动灯安装布置位置要求如图3-13所示。

图3-13 制动灯安装布置位置要求

（4）位置灯 位置灯介绍

位置灯分为前位置灯和后位置灯。前位置灯是从车辆前方观察，表明车辆存在和宽度的灯。后

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GEELY 技 术 手 册 总布置篇 位置灯用来从车辆后方观察，表明车辆存在和宽度的灯。

位置灯布置与法规要求

布置根据外造型，造型阶段应介入校核照明和信号装置的安装规定和外凸物法规的要求。 GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定）对位置灯数量、种类及安装要求作了如下规定：

对于前位置灯，要求所有机动车辆必须配备2只。 前位置灯安装位置：

1)横向（宽度）：在基准轴线方向上，距离车辆纵向对称平面最远的视表面上的点，到车辆外缘端面的距离不应超过400mm。对于挂车，在基准轴线方向上，距离车辆纵向对称平面最远的视表面上的点，到车辆外缘端面的距离不应超过150mm。在基准轴线方向上，两个视表面内侧边缘之间的距离为：无特殊规定（M1及N1类型车辆）；其它所有类型车辆不小于600mm。如果车宽小于1300mm，则上述间距可减小至400mm。

2)高度：离地高度应不小于350mm、不大于1500mm（对O1及O2类型车辆，或对其它所有车型结构无法保证在1500mm之内的车辆，该值可增大至2100mm）。如将前位灯与其它灯具混合使用，则必须利用其它灯具在基准轴线方向上的视表面来验证是否符合上述的位置要求。

前位置灯安装布置位置要求见图3-14所示。

电气连接：应保证前位灯、后位灯、示廓灯（如安装）、侧标志灯（如安装）及牌照灯只允许同时打开或关闭。但将前位灯、后位灯、侧标志灯作为驻车灯使用（复合或混合使用时）时，则上述情况不再适用。

图3-14 前位置灯安装布置位置要求

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总布置篇 GB4785（汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定） 规定，对于后位置灯，必须配备2只。 安装位置：装在车辆尾部。

1)横向（宽度）：在基准轴线方向上，距离车辆纵向对称平面最远的视表面上的点，到车辆外缘端面的距离不应大于400mm。在基准轴线方向上，两个视表面内边缘间的距离为：M1及N1类型车辆无特殊规定；其它所有类型车辆不小于600mm。如果车宽小于1300mm，则该距离可减小至400mm。 2)高度：后位灯离地高度应不小于350mm，不大于 1500mm（如果车型结构不能够保证在1500mm以内，或未安装选用灯，则离地高度上限可增大为2100mm。如果安装了选用灯，则要求将灯具安装在高度与上述横向要求相等、灯具的对称性及宽度要求保持一致的部位，并且其垂直间距与车型结构保持一致，但与上述必备灯具之间的距离不应小于600mm）。

后位置灯安装布置位置要求见图3-15所示。

图3-15 后位置灯安装布置位置要求

电气连接要求同上前位置灯。

（5）倒车灯 倒车灯功能

倒车灯是倒车信号装置的组成部分，倒车信号装置由倒车灯开关、倒车灯、倒车蜂鸣器和倒车雷达组成。倒车蜂鸣器和倒车雷达后续章节描述，本节详述倒车灯和倒车灯开关。

倒车灯的作用是照明车后方路况，并警示其他道路使用者汽车此时正在倒车或将要倒车。倒车灯装在汽车尾部，灯光光色为白色，通常采用电流为2.1A、功率为28W、发光强度为32cd 的照明灯泡。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/92wt.html