經(jīng)常線束工程師公眾號的朋友應(yīng)該已經(jīng)對車用保險絲的選用方法不在陌生,在我整理的系列文章里面有系統(tǒng)分類導(dǎo)航頁里面也有,新老朋友都可以去看看。
1 保險絲的工作機(jī)理
保險絲是一種熱能響應(yīng)裝置,它是對導(dǎo)線保護(hù)的元件。保險絲具有一定電阻,在流過電流時導(dǎo)體會發(fā)熱,隨著時間增加發(fā)熱量增加,電流與電阻也增加了產(chǎn)熱速度,保險絲的構(gòu)造與其安裝確定了散熱速度。
若: 產(chǎn)熱速度< 散熱速度,保險絲是不會熔斷的;
若: 產(chǎn)熱速度 = 散熱速度,在相當(dāng)長時間內(nèi)也不會熔斷;
若: 產(chǎn)熱速度> 散熱速度,熱量聚集,當(dāng)溫升達(dá)到保險絲的熔點(diǎn)以上保險絲就發(fā)生了熔斷,這就是保險絲的工作原理。
從這個原理可知,保險絲有三方面因素保證其作用的合理發(fā)揮:
1) 材料物理特性 + 幾何尺寸的一致性----設(shè)計(jì)制造保證;
2) 合理空間 + 正確安裝----配電盒設(shè)計(jì)制造保證;
3) 通過電流的合理性----主機(jī)廠設(shè)計(jì)電路保證。
一款車設(shè)計(jì)完成后保險絲的散熱速度便是確定因素,保險絲結(jié)構(gòu)確定后其電阻就是定值,產(chǎn)熱速度就只決定流過電流。
保險絲被串在電路電源側(cè),當(dāng)負(fù)載過電流﹑器件或?qū)Ь€短路,電流產(chǎn)生的熱量在保險絲截面積較小的部分達(dá)到熔點(diǎn)而熔斷,保護(hù)了該回路的導(dǎo)線。
2 車用保險絲錯誤實(shí)用舉例
隨著汽車發(fā)展,汽車的功能配置不斷的增多,汽車上保險絲的使用量也呈現(xiàn)出上升的趨勢,合理的使用保險絲是保障整車線路安全最基本的前提。
當(dāng)下,保險絲不合理的使用情況主要有以下幾點(diǎn):
a 電氣回路上的位置設(shè)計(jì)不合理 ,發(fā)生短路故障時,保險絲不起作用
保險絲設(shè)置在負(fù)載前,開關(guān)后,短路保護(hù)的范圍僅僅是保險絲與負(fù)載之間的一小段電路,電源至熔斷器的大部分電路不在短路保護(hù)范圍內(nèi),沒有充分發(fā)揮熔斷器的保護(hù)功能,其保護(hù)效果極差。
保險絲設(shè)置在負(fù)載之后,即搭鐵線上。當(dāng)電源與負(fù)載之間的電路上任何一點(diǎn)搭鐵短路時,短路電流都不會通過熔斷器,這樣保險絲沒有任何短路保護(hù)功能,只有過載保護(hù)功能。但是在汽車電路中,短路故障出現(xiàn)的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于過載保護(hù),所以這種保險絲的作用不大。
b 有些電路中未設(shè)置保險絲
這種情況危險系數(shù)更高,相當(dāng)于根本沒有任何保護(hù)措施。
c 保險絲的熔斷特性與所保護(hù)導(dǎo)線的截面積不匹配,發(fā)生短路故障時,導(dǎo)線已燒毀,保險絲卻未熔斷;這部分詳細(xì)的可以看看散漫之前寫的汽車線束導(dǎo)線與熔斷器的選擇流程及設(shè)計(jì)方法
c 用戶使用了偽劣保險絲
發(fā)生短路故障時,偽劣保險絲根本不會熔斷,劣質(zhì)保險絲在發(fā)生短路時的情況圖片:
3 保險絲的共用的設(shè)計(jì)原則
保險絲的作用是保護(hù)導(dǎo)線。 保險絲容量的選擇依據(jù)電氣設(shè)備的容量及其負(fù)荷的狀態(tài)屬性而定。一只保險絲
可以保護(hù)一段導(dǎo)線,也可以同時保護(hù)若干條導(dǎo)線,這要依據(jù)負(fù)荷的重要程度而定。
注意當(dāng)環(huán)境溫度升高時,保險絲的載流能力會下降。一般情況下,將用電負(fù)荷按重要程度分為三類:
1) 重要件
包括發(fā)動機(jī)控制單元(PCM)、剎車防抱死系統(tǒng)控制單元(ABS)及安全氣囊系統(tǒng)控制單元(SAS)及其它涉及整車安全的控制單元。該類電負(fù)荷不僅對于整車性能及安全至關(guān)重要,而且該類電氣設(shè)備屬敏感設(shè)備,易受其它用電設(shè)備干擾。因此,對于該類用電設(shè)備必須單設(shè)保險絲。
2) 一般重要件
包括發(fā)動機(jī)各類傳感器、各類報(bào)警信號燈和外部照明燈、前風(fēng)檔清洗裝置、喇叭等等。
該類電負(fù)荷同樣對于整車性能及安全至關(guān)重要,但該類電負(fù)荷對相互之間的干擾并不敏感,因此,對于該類電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個保險絲。
3) 普通件
包括汽車音響系統(tǒng)、電加熱座椅、雜物箱照明、電動后視鏡、電舉窗系統(tǒng)等等。
該類電負(fù)荷對于整車而言,重要性并不是很大。一般為增進(jìn)司乘人員的舒適性而加設(shè)的電氣設(shè)備。因此,對于該類電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合,共同使用一個保險絲。
需要注意的是,保險絲的容量選取不可過大,否則,會造成保險絲成本的無謂的增加,也導(dǎo)致相應(yīng)的導(dǎo)線線徑無謂的加大,從而增加了導(dǎo)線的使用量,造成成本的增加。
最后根據(jù)整車的布置情況,同時根據(jù)保險絲的容量,確定是采用常規(guī)保險絲,還是慢熔類保險絲以及其它類型的保險絲等。
根據(jù)上述分類,給出保險絲的共用整合設(shè)計(jì)原則:
1、安全等級相同的電氣回路可使用同一保險絲,必須杜絕由于非重要回路導(dǎo)致保險絲斷掉,造成汽車無謂的熄火。
2、行車必須使用的負(fù)載一定設(shè)計(jì)在點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火檔,保證與起動同步供電。
3、沖擊負(fù)載要與安全等級高的控制器分開使用保險絲。
4、沖擊負(fù)載與感性負(fù)載可用同一保險絲,不能與弱電流負(fù)載合用同一保險絲。
補(bǔ)充:主保險絲前連接負(fù)載的原則
1、行車不能缺少的負(fù)載一定連接在該回路,如果主保險絲意外斷掉憑借蓄電池的能量可保證汽車行駛到維修站,如:發(fā)動機(jī)防盜控制器、主繼電器觸點(diǎn)后的負(fù)載(PCM、點(diǎn)火線圈、可變進(jìn)氣道閥、碳罐電磁閥、前后氧傳感器加熱、 鼓風(fēng)機(jī)、閃光器、喇叭、點(diǎn)火開關(guān) IG1 檔供電、大燈、油
泵、噴嘴、 二次空氣泵、變速箱控制單元等)。
2、大功率負(fù)載盡量不要連接在該回路。
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