汽車配線用鋁導(dǎo)線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車用電纜，尤其涉及用于汽車等機(jī)動(dòng)車上進(jìn)行信號(hào)控制和動(dòng)力傳輸?shù)鹊匿X質(zhì)配線電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于汽車等機(jī)動(dòng)車而言，車身自重和整車成本是評(píng)價(jià)其性能優(yōu)勢(shì)和性價(jià)比的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。車輛重量的大小不僅直接影響車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行安全可靠性，而且還決定車輛的尾氣排放量。
[0003]隨著汽車的高性能化、高功能化，各種電子設(shè)備的控制電路大為增加，一臺(tái)汽車的配線電纜均在數(shù)百米以上。用于汽車上的信號(hào)控制線纜和動(dòng)力傳輸線纜等配線長(zhǎng)度增加，占用空間增大，從而加大整車重量和成本，而汽車整車重量的增大既會(huì)帶來燃油消耗量的增大和尾氣排量的加劇，還會(huì)影響汽車的剎車效能，繼而嚴(yán)重影響汽車運(yùn)行的安全性。同時(shí)汽車配線電纜的增加，還帶來汽車成本的提高，而汽車的使用成本和購置成本均會(huì)直接影響消費(fèi)者的購買欲；電纜數(shù)量的增加，還關(guān)系到能否在空間狹小而復(fù)雜的汽車安裝空間方便順利的敷設(shè)。為了減輕汽車整車重量、降低汽車的購置成本和使用成本，人們開始嘗試用鋁材代替銅材制成汽車用配線電纜。
[0004]銷材資源豐富，銷元素占地殼元素含量的7.73%，而銅元素僅占地殼元素含量不足0.01%，因而鋁的價(jià)格比銅便宜很多。尤其是鋁的密度只是銅密度的三分之一不到，因而即使鋁導(dǎo)體截面積提高到銅導(dǎo)體截面積的150%，鋁導(dǎo)體的重量也只有銅導(dǎo)體的45%，這不僅使得鋁導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度相對(duì)于銅導(dǎo)體還是具有一定優(yōu)勢(shì)，而且更使得在相同電阻值的條件下鋁導(dǎo)體質(zhì)量?jī)H為銅線的50%左右，故而鋁電纜較銅電纜具有重量輕、成本低的優(yōu)勢(shì)。但以鋁材代替銅材的實(shí)踐中又存在一些不足，雖然鋁材密度低，重量輕，但要保持汽車電纜不變的電性能，必然會(huì)增加電纜導(dǎo)體總截面積，使得電纜占據(jù)空間變大，這給電纜在狹小而復(fù)雜的空間中進(jìn)行敷設(shè)安裝帶來很大困難，尤其是為了提高電線電纜的柔軟度，以便于敷設(shè)安裝，電線纜芯須采取多根單絲絞合而成，纜芯的單絲越細(xì)其柔性越好，但纜芯單絲根數(shù)量變多，單絲間的空隙變大，最終又導(dǎo)致電纜變粗，電纜占據(jù)空間再度增大。故而在保證導(dǎo)線電性能和柔軟性情況下，鋁的低密度和多單絲纜芯均會(huì)明顯增大電線的占據(jù)空間，因此，如何充分發(fā)揮鋁導(dǎo)線輕量化優(yōu)勢(shì)，合理纜芯結(jié)構(gòu)，最大限度減少纜芯單絲間隙和導(dǎo)線體積成為首要問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車配線用鋁導(dǎo)線，它不僅能有效減輕導(dǎo)線重量、降低導(dǎo)線成本，而且在保證導(dǎo)線電性能的條件下，能有效地使導(dǎo)線體積優(yōu)化，便于導(dǎo)線敷設(shè)安裝。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的汽車配線用鋁導(dǎo)線，包括纜芯，以及包覆于纜芯上的絕緣層，該纜芯由若干鋁質(zhì)單絲絞合而成，所述纜芯的鋁質(zhì)單絲截面外徑d=0.15mm一0.80mm ;所述纜芯的單位長(zhǎng)度電阻值Rlj與銷質(zhì)單絲截面積之和Σ S丨的積RlxE S !=30x10^ Ω*πι?33χ10_9 Ω *m (歐*米)；所述絕緣層所圍成內(nèi)腔中的空隙率為
0.4一 1.2ο
[0007]采用上述結(jié)構(gòu)后，首先由于纜芯單絲以鋁材制成，鋁材資源豐富、價(jià)格比銅材便宜，在電阻相同的情況下，鋁線僅為銅線質(zhì)量的50%左右，以鋁導(dǎo)線作為汽車配線，能有效減輕汽車配線重量，而且汽車導(dǎo)線越長(zhǎng)減重越明顯，成本降低更顯著，從燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放方面，汽車重量的減輕能有效降低燃油消耗，繼而減少尾氣排放；從汽車輕量化方面，由于車身重量的減輕，剎車效能增加，提高了汽車運(yùn)行的安全可靠性；同時(shí)鋁材大都可以重復(fù)回收使用。又由于纜芯單絲截面外徑d=0.15mm一0.80mm，這樣單絲的細(xì)度被控制在一個(gè)合理的尺寸范圍內(nèi)，使其鋁絲截面減小、長(zhǎng)度增加、強(qiáng)度提高，更便于增強(qiáng)導(dǎo)線的柔軟度，便于導(dǎo)線在復(fù)雜狹小空間中敷設(shè)安裝，兼顧了柔性和占用空間的雙重優(yōu)勢(shì)。還由于絕緣層所圍成的內(nèi)腔中空隙率控制在0.4 — 1.2之間，從而有效減少鋁導(dǎo)線所占據(jù)空間，便于在汽車安裝空間中鋪設(shè)，降低鋁材體積增大所帶來的不利影響，使鋁質(zhì)導(dǎo)線體積最優(yōu)化；同時(shí)減少絞線中鋁質(zhì)單絲間的間隙，又使導(dǎo)體電場(chǎng)均勻性提高，增強(qiáng)電能傳輸?shù)陌踩煽啃?。再由于纜芯的單位長(zhǎng)度電阻值&與鋁質(zhì)單絲截面積之和Σ S1的積Ι^ΧΣ S1=SOxKT9 Ω*πι?33χ10_9 Ω*πι (歐*米)，實(shí)現(xiàn)了纜芯單位長(zhǎng)度電阻值和電線體積的優(yōu)化平衡。
[0008]進(jìn)一步地，所述空隙率為絕緣層內(nèi)腔截面積S與纜芯中若干鋁質(zhì)單絲截面積和Σ SI的差與若干鋁質(zhì)單絲截面積和ΣΣ S1)/ Σ S1O
[0009]優(yōu)選地，所述纜芯的銷質(zhì)單絲截面外徑d=0.15mm—0.45mm ;所述絕緣層所圍成的內(nèi)腔空隙率為0.45 — 1.20。
[0010]優(yōu)選地，所述纜芯的銷質(zhì)單絲截面外徑d=0.30 mm一0.42 mm;所述空隙率為0.4—
1.0。
[0011]優(yōu)選地，所述纜芯的鋁質(zhì)單絲截面外徑d=0.5 mm-0.8 mm ;所述空隙率為0.4—0.9 ο
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述纜芯包括有若干相互絞合的股線，每一股線由若干鋁質(zhì)單絲絞合而成，股線中鋁質(zhì)單絲的絞合方向與股線的復(fù)絞方向相同或者相反。該結(jié)構(gòu)有利于提高每根單絲的受力和柔軟度，更能實(shí)現(xiàn)纜芯單絲的纖細(xì)化，從而大大增強(qiáng)整根導(dǎo)線的柔軟性；采用單絲絞合成束后再經(jīng)若干股股線復(fù)絞成纜芯的結(jié)構(gòu)，既能有效縮緊纜芯直徑，降低絞線中鋁質(zhì)單絲間的間隙；又能提高絞合鋁導(dǎo)體的表面質(zhì)量，利于單絲絞合成纜。
[0013]進(jìn)一步地，所述纜芯從里向外依次絞合排列有心部股線和外層股線，該外層股線有六股股線，各股線絞合方向相同，外層股線的復(fù)絞方向與股線的絞合方向相反。這種結(jié)構(gòu)保證了單絲及股線的絞合緊密性，避免松股，保證導(dǎo)線柔性。
[0014]進(jìn)一步地，所述纜芯從里向外依次絞合排列有心部股線、中層股線和外層股線，中層股線和外層股線的復(fù)絞方向與股線絞合方向相同。這種結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)每根單絲張拉力的均衡，避免單絲在拉制和絞合過程中的斷裂，使導(dǎo)線具有足夠的抗拉伸、耐彎曲、耐擠壓等良好的機(jī)械性能。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型汽車配線用鋁導(dǎo)線作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型汽車配線用鋁導(dǎo)線一種【具體實(shí)施方式】的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型汽車配線用鋁導(dǎo)線另一種【具體實(shí)施方式】的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型汽車配線用鋁導(dǎo)線又一種【具體實(shí)施方式】的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中，I一纜芯、2—鋁質(zhì)單絲、3—股線、4一絕緣層、B—絕緣層厚度、D—絕緣層內(nèi)腔直徑、d—鋁質(zhì)單絲直徑。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，該汽車配線用鋁導(dǎo)線包纜芯1，纜芯I由若干根鋁質(zhì)單絲2絞合而成，每7根鋁質(zhì)單絲2絞合成一股股線，再在心部股線外周復(fù)絞六股股線而構(gòu)成纜芯I。在纜芯I的外周包覆有絕緣層4，該絕緣層4是以交聯(lián)聚乙烯材料通過擠包形成的實(shí)心型絕緣層，絕緣層4的材料還可以是PVC或TPU等電線絕緣材料。絕緣層4呈圓環(huán)狀，絕緣層4的壁厚為B，該厚度B應(yīng)保持均勻。絕緣層4的內(nèi)壁所圍成的內(nèi)腔直徑為D，該內(nèi)腔直徑D等于纜芯I的絞合外徑，對(duì)應(yīng)的該內(nèi)腔截面積為S。鋁質(zhì)單絲2采用鋁或鋁合金材料作為導(dǎo)體材料；鋁質(zhì)單絲2為圓形細(xì)長(zhǎng)絲，以提高電纜的整體柔軟度、抗拉強(qiáng)度，單根鋁質(zhì)單絲2的截面圓外徑為d，對(duì)應(yīng)的單根鋁質(zhì)單絲2的截面積為S1，纜芯I中若干根鋁質(zhì)單絲2的導(dǎo)體截面積總和為Σ S1,由若干根鋁質(zhì)單絲2構(gòu)成的纜芯I的單位長(zhǎng)度(在20°C條件下、I米長(zhǎng))的電阻值為&，纜芯I的單位長(zhǎng)度電阻值&與纜芯I的導(dǎo)體截面積之和Σ S1的乘積為1ΧΣ S1,選擇合適的&ΧΣ S i使