在汽車電氣系統(tǒng)的設計中,人們往往只重視各種電器功能的設計,而忽略對電器的保護。汽車上對于用電器的保護,一般都選用熔斷器。熔斷器其實就是我們大家所熟悉的保險絲,下面我們以問答的形式對汽車熔斷器進行比較深入的了解和研究。
問:什么是汽車熔斷器?
答:熔斷器又稱保險絲或保險絲盒,用于汽車上的稱為汽車熔斷器,一般由2個部分組成:1、固定熔絲管或熔斷片的座子上帶有引出線或帶連接導線用的螺栓。2、熔絲或熔絲管或熔斷片又稱為熔體。
問:汽車熔斷器常采用何種形式的熔體?
答:額定熔斷電流50A以下,老式設計多采用熔絲管式,大部分為玻璃管式,兩頭為金屬套帽,中間裝有銅絲或鍍錫銅絲,其粗細決定其額定工作電流。常用尺寸為Φ6&TImes;30、Φ5&TImes;20等,額定電流50A 以上大多采用平板式。
目前通行的主要有插片式及平板式。
1、插片式:由工程塑料(常用PC)保護客體內嵌入由金屬制作的熔體結構,熔體一般由Zn或Cu制作,帶有2只插腳,插入后即可與電路連接,插片式熔斷片按體積大小可分為日系式、歐系式、東歐系式、美(國)系式、國內常用為日系式,插片式一般額定工作電流為2A-40A。
2、平板式:由底座、上蓋、熔斷片組成。底座常用酚醛樹脂(膠木)壓制,上蓋常用透明PC制造。額定電流小于80A的也有用ABS制作上蓋的。熔斷片一般用Zn或Cu制造,高級的熔斷片采用Cu鍍黃金制造,以減少接觸電阻及防止氧化,并且在工作區(qū)域加濃膠木或陶瓷制造的保護體。
平板式額定工作電流一般為10A-500A。
問:插片式熔斷片定額工作電流顏色標志如何?
答:插片式熔斷片保護殼體頂端工作電流規(guī)格,另外其整體顏色標志如下:2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A桔黃、7.5A咖啡色、 10A紅色、15A藍色、20A黃色、25A無色透明、30A綠色、40A深桔色因生產廠家不同。可能略有調整。
問:帶提示燈的熔斷插片有何作用?工作原理?
答:帶指示燈的熔斷插片為近年出現的新產品其作用是該熔斷插片存未熔斷時指示燈不亮,熔斷后其指示燈即點亮便于維修、更換。
其原理為:在熔斷插片兩段並聯(lián)一只特制小電珠。當熔斷插片正常工作時,即熔斷體未熔斷時相當于電珠短路電流經過熔體,小電珠不會有電流通過,不會亮,當熔體熔斷時,小電珠串接在負載上,此時有微弱電流通過小電珠即負載,負載因電壓而不工作小電珠即可發(fā)亮。
也有一種發(fā)光二極管代替小電珠的此類,插片插入時要注意極性不能插反,因發(fā)光二極管有極性。
問:汽車熔斷器的額定工作電流與實際熔斷電流有什么關系?
答:汽車熔斷器的負載特性一般為電咸性盒電阻性的、斷電器、電機(包括雨刮、電動門窗、電動座椅、啟動電機等)為電咸性負載帶燈絲的汽車燈泡、加熱器等為電阻性負載,上述2類負載的起動特性為:起動式瞬間電流為額定工作電流的3-10倍,因此對汽車熔斷器的要求式能經受短時(一般為若干毫秒)沖擊電流不至于熔斷。另外我們知道,汽車發(fā)電機在發(fā)動機轉速高時發(fā)出的電壓高,發(fā)動機轉速低時發(fā)出的電壓低,雖有電壓調節(jié)口,但最高轉速盒最低轉速時發(fā)出電壓會相差20%,根據國際QC/T420-1999《汽車用熔斷器》規(guī)定,片式熔斷器的連續(xù)承載性能為當負載電流為額定電流的110%時,應能連續(xù)承載不小于100小時。
a. 負載電流為額定電流的135%時,熔斷時間應不小于0.75秒不大于30分鐘
b. 負載電流為額定電流的200%時,熔斷時間應不小于0.15秒不大于5 秒。
c. 負載電流為額定電流的350%時,熔斷時間不小于0.08秒。
平板熔斷器和金屬絲熔斷器的負載性能為:連續(xù)承載4小時,熔斷性能:負載電流為額定電流的200%時,熔斷時間應不大于30秒。
由此可見,許多人認為當負載電流超過熔斷額定電流,汽車熔斷器立即熔斷的概念是錯誤的。
問:如何選擇汽車熔斷器的額定工作電流?
答:這要看你用在何種電路而定。先談一下汽車上的發(fā)電機及電瓶標稱電壓根據我國國家標準QC/T413-1999《汽車電氣設備基本技術條件》第3、9條規(guī)定:產品的標稱電壓規(guī)定為3種:6、12、24V。在電壓范圍分別為5.5~7.5V,11~15V,22~30V時,三種標稱電壓的產品應能工作,近年來因汽車上電子設備越來越多為降低能量消耗及線路同耗,出現了3DV標稱電壓的發(fā)電機及電瓶,其電壓范圍大致為28V ~39V之間,因為發(fā)電機時由發(fā)動機帶動的,發(fā)動機的轉速隨著汽車工作狀態(tài)不同而改變的,因此發(fā)動機轉速高時發(fā)電機轉速也高,發(fā)出電壓雖有電壓調節(jié)在掉接,但還是有很大變化的。也就是說,發(fā)電機發(fā)出的電壓在上述范圍內,汽車電器應能正常工作,這樣就產生一個問題,我們知道歐姆定律:電流(A)= 電壓(V) 電阻(R)所以看出,當發(fā)電機實際發(fā)出的電壓大于標稱電壓時,各種汽車電器實際通過的電流也大于額定工作電流。因此在單路電器線路保護中的汽車熔斷器,一般選擇該線路中電器的額定電流的1.20~1.30倍為汽車熔斷器的額定工作電流,在多路保護及電源總保護的熔斷器額定工作電流的選擇上,考慮到各種電器并不需要同時開啟,或是若開了A電器,B電器即不需要開的情況下,其額定工作電流一般選擇各種電器額定工作電流的總和的80%~100%,以加強安全性。因此汽車制造商出廠時選擇的各種熔斷器規(guī)格,不可以任意改變,更不能以大代小代用,否則后患無窮。
問:如何選購汽車熔斷器?
答:要選擇正規(guī)的生產商所生產的熔斷器!市場上的汽車熔斷器魚龍混雜,有的人采用比較輕的AL代替Zn制造熔斷器和插片,短路時也不熔斷;還有的平板式熔斷器底座不采用酚醛樹脂,而用常用塑料代替,結果熔斷時熔體的高溫引起塑料的燃燒,引發(fā)安全事故等等。因此要選擇正規(guī)廠商的產品。