谈谈美国佬的汽车电线标准！

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以下文章来源于线束世界 ，作者周庆文

线束世界
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分享汽车线束行业的知识，让大家更加了解线束，谢谢！


电线在汽车线束生产中极其重要的组成部分，线束生产厂家普遍重视具备线缆生产经验和线缆成本控制力。这也是全球大型线束厂多是以电线电缆起家的原因。


汽车线束常用的导线种类有日标（AVSS等）、国标 （QVR）、德标（FLRY）、美标等几大系列。AVSS（AVS）导线的特点是薄皮绝缘，柔韧性较好；QVR的特点是绝缘皮厚，比较柔软，延展性好；德标导线绝缘皮更薄，柔韧性好；美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体，还有经过辐照工艺加工的。可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。之前已经简单介绍过日标，国标，德标电线，本次小编就着重介绍一下美国佬电线。



一、美标汽车电线产品标准


SAE（美国汽车工程师学会）

美国汽车工程师学会（SAE）成立于1905年，是美国及世界汽车工业（包括航空和海洋）有重要影响的学术团体，也是世界上汽车、海洋和航空/航天运输机械技术信息的资源之一。SAE所制订的标准具有权威性，广泛地为汽车行业及其他行业所采用，并有相当部分被采用为美国国家标准。可以说，SAE在汽车领域拥有世界上最庞大、最完善的标准体系，目前总数已达到1743项，其中与汽车直接相关的标准可以按如下类别进行分类：

  • SAEJ1128     低压初级电缆

  • SAE J1127    电池电缆

 
二、SAE J 1128 低压初级电缆


适用于额定直流电压60V(交流25V)或以下地面车辆电气系统用低压初级电缆


命名规则：

  • T-薄壁（Thin Wall）

  • G-通用(General Purpose) 

  • S-特种用途(SpecialPurpose)

  • H-厚壁(Heavy Duty)

  • X-交联聚烯烃绝缘(Corss Linked Polyolefin insulated)

  • E-热塑性弹性体绝缘(Thermoplastic Elastomer Insulated )

  • R-热固性弹性体绝缘(Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber) Insulated)

  • T-热塑性绝缘(Thermoplastic Insulated)

 
主要类型：

  • TWP GPT HDT STS HTS TXL GXL SXL TWE GTE THE

  • TWP---ThinWall, Thermoplastic Insulated

  • GPT---GeneralPurpose, Thermoplastic Insulated

  • HDT---HeavyDuty, Thermoplastic Insulated

  • STS---StandardDuty,Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber) Insulated

  • HTS---Heavy Duty, Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber) Insulated

  • TXL---Thin Wall, Corss(X) Linked Polyolefin insulated

  • GXL---General Purpose, Corss(X) Linked Polyolefin insulated

  • SXL--- SpecialPurpose, Corss(X) Linked Polyolefin insulated

  • TWE---ThinWall, Thermoplastic Elastomer Insulated

  • GTE---General Purpose, Thermoplastic Elastomer Insulated

  • THE---HeavyDuty, Thermoplastic Elastomer Insulated


常用规格：



三、SAE J 1127 电池电缆


适用于以下地面车辆电气系统电池用（启动或者接地）的电缆
命名规则：

  • S-Starteror Ground（启动或者接地）

  • T-薄壁（Thin Wall）

  • G-通用(General Purpose)

  • X-交联聚烯烃绝缘(Corss Linked Polyolefin insulated)

  • E-热塑性弹性体绝缘(Thermoplastic Elastomer Insulated )

  • R-热固性弹性体绝缘

  • (Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber) Insulated)

  • T-热塑性绝缘(Thermoplastic Insulated)


主要类型：

  • STT、SGT、STR、SGR、STX、SGX、STE、SGE

  • STT---Starteror Ground, Thin Wall, Thermoplastic Insulated

  • SGT---Starteror Ground, General Purpose, Thermoplastic Insulated

  • STR---Starteror Ground, Thin Wall, Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber) Insulated

  • SGR---Starter or Ground, General Purpose, Thermoset Elastomer(Synthetic Rubber)Insulated

  • STX---Starter or Ground, Thin Wall, Corss(X) Linked Polyolefin insulated

  • SGX---Starter or Ground, General Purpose, Corss(X) Linked Polyolefin insulated

  • STE---Starter or Ground, Thin Wall, Thermoplastic Elastomer Insulated

  • SGE---Starter or Ground, General Purpose, Thermoplastic Elastomer Insulated


常见规格有：


四、常用美标汽车电线的种类和特性


型号
名 称
特 性
工作温度℃
TWP
薄壁热塑性绝缘电线
外径和重量均小于GPT
80
GPT
通用热塑性绝缘电线
普通型
80
HDT
重型热塑性绝缘电线
绝缘厚度大于GPT，具有优良的机械性能
80
TXL
薄壁交联聚烯烃绝缘电线
外径和重量均小于GXL
125
GXL
通用交联聚烯烃绝缘电线
优良的耐热和机械性能
125
SXL
特种用途交联聚烯烃绝缘电线
性能优于GXL
125
TWE
薄壁热塑性弹性体绝缘电线
外径和重量均小于GTE
100
GTE
通用热塑性弹性体绝缘电线
优良的耐热和机械性能
100
HTE
重型热塑性弹性体绝缘电线
绝缘厚度大于GTE，具有优良的机械性能
100
STT
薄壁热塑性绝缘电瓶线
外径和重量均小于SGT
80
SGT
通用热塑性绝缘电池电缆
普通型
80
SGR
通用热固性弹性体绝缘电池电缆

80
STX
薄壁交联聚烯烃绝缘电瓶线
外径和重量均小于SGX
125
SGX
通用交联聚烯烃绝缘电瓶线
优良的耐热和机械性能
125
STE
薄壁热塑性弹性体绝缘电瓶线
外径和重量均小于SGE
100
SGE
通用热塑性弹性体绝缘电瓶线
优良的耐热和机械性能
100


五、美标线号AWG到底是啥


AWG（American wire gauge）美国线规，是一种区分导线直径的标准，又被称为 Brown &Sharpe线规。这种标准化线规系统于1857年起在美国开始使用。AWG前面的数值（如24AWG、26AWG）表示导线形成最后直径前所要经过的孔的数量，数值越大，导线经过的孔就越多，导线的直径也就越小。粗导线具有更好的物理强度和更低的电阻，但是导线越粗，制作电缆需要的铜就越多，这会导致电缆更沉、更难以安装、价格也更贵。电缆设计的挑战在于使用尽可能小直径的导线（减小成本和安装复杂性），而同时保证在必要电压和频率之下实现导线的最大容量。如下图，就是AWG线规的孔的大小。




六、为啥会这么复杂？？？


300年前, 轧制和挤压尚未诞生, 还是用锻造制备线坯,当年的测量工具也很粗糙, 在这情况下以拉制的次数作为线材粗细的标志。每拉一次增加一号,线坯则为0号。因为有众多作坊, 其工艺又各不相同, 于是出现了众多的线号标准。这在贸易和交流中当然是很不方便的,但又没有“秦始皇”给他们统一度量。经过300年的淘汰, 兼并和变迁, 有的国家就改为直径计量,但英国和美国, 线号表示法沿用至今。现今常使用的是美国线规(AWG),伯明翰线规(BWG)和英帝国标准线规(SWG)。

怎么办？

1，记住线号对应的导线截面积，最好将下面的对应关系打印出来，小编是保存了一份。

AWG线径对照表
AWG
外径
截面积
电阻值
公制mm
英制inch
(mm2)
(Ohm/km)
4/0
11.68
0.46
107.22
0.17
3/0
10.4
0.4096
85.01
0.21
2/0
9.27
0.3648
67.43
0.26
1/0
8.25
0.3249
53.49
0.33
1
7.35
0.2893
42.41
0.42
2
6.54
0.2576
33.62
0.53
3
5.83
0.2294
26.67
0.66
4
5.19
0.2043
21.15
0.84
5
4.62
0.1819
16.77
1.06
6
4.11
0.162
13.3
1.33
7
3.67
0.1443
10.55
1.68
8
3.26
0.1285
8.37
2.11
9
2.91
0.1144
6.63
2.67
10
2.59
0.1019
5.26
3.36
11
2.3
0.0907
4.17
4.24
12
2.05
0.0808
3.332
5.31
13
1.82
0.072
2.627
6.69
14
1.63
0.0641
2.075
8.45
15
1.45
0.0571
1.646
10.6
16
1.29
0.0508
1.318
13.5
17
1.15
0.0453
1.026
16.3
18
1.02
0.0403
0.8107
21.4
19
0.912
0.0359
0.5667
26.9
20
0.813
0.032
0.5189
33.9
21
0.724
0.0285
0.4116
42.7
22
0.643
0.0253
0.3247
54.3
23
0.574
0.0226
0.2588
48.5
24
0.511
0.0201
0.2047
89.4
25
0.44
0.0179
0.1624
79.6
26
0.404
0.0159
0.1281
143
27
0.361
0.0142
0.1021
128
28
0.32
0.0126
0.0804
227
29
0.287
0.0113
0.0647
289
30
0.254
0.01
0.0507
361
31
0.226
0.0089
0.0401
321
32
0.203
0.008
0.0316
583
33
0.18
0.0071
0.0255
944
34
0.16
0.0063
0.0201
956
35
0.142
0.0056
0.0169
1,200
36
0.127
0.005
0.0127
1,530
37
0.114
0.0045
0.0098
1,377
38
0.102
0.004
0.0081
2,400
39
0.089
0.0035
0.0062
2,100
40
0.079
0.0031
0.0049
4,080
41
0.071
0.0028
0.004
3,685
42
0.064
0.0025
0.0032
6,300
43
0.056
0.0022
0.0025
5,544
44
0.051
0.002
0.002
9,180
45
0.046
0.0018
0.0016
10,200
46
0.041
0.0016
0.0013
16,300


2，据说有一个函数可以算出


AWG = -19.93156857*log(A) - 9.73724  


有2点说明:  


(1)上式的log是以10为底的对数，结果取整即为对应的AWG号数。 


(2)A为导线直径，的单位是英寸。 


如：2平方的导线，直径是1.596mm，也就是0.06284inch  


将这个0.06284带入上面的A处，得AWG=14.2156  


取整得，AWG=14。 


七、SAE与ISO导线的差异


SAE 和 ISO 导线类型的差异包括：绝缘厚度，成品外径，绞合，导电线芯截面积和结构。其最不同的是导线结构，SAE 和ISO 导线规范使用类似的名称标识，内置了潜在的混乱，困惑来自导线尺寸名称。这些名称只是名称，并不表示实际的导体尺寸或成品外径。举一个例子：SAE“0.5mm2”规定的最小截面积比按照ISO “0.5mm2”要求生产的导线大。极端的公差，差别是达9％（0.508 mm2 对0.465 mm2）。这些差异导致的线束设计和制造工艺需要修改。此外，受线芯大小差异影响最严重的工艺是电线压接的维度。由于压接尺寸对线芯尺寸敏感，如果使用不正确的电线可能会导致压接电阻的问题。对策是确保涉及的压接加工过程了解正在使用是公制还是SAE 导线。
 
另一个影响压接的SAE—ISO 标准的差异是电线对称性。ISO 6722 标准原线规范允许对称和非对称两种线芯束绞结构。SAE 导线只有一个对称的设计，向北美OEM 的供应商将要了解线芯结构新的方面。这些结构的的差异导致线束制造商的使用多个剥皮和压接工艺设置应对加工电线类型的多个结构方案的变化。相比SAE 的电线单一的过程规范它会有很多需要跟踪。
 
经过深入讨论和美国汽车合作研究组织的电气布线和零件应用合作伙伴（EWCAP），在美国的汽车制造商，克莱斯勒集团，福特汽车公司和通用汽车公司的合作下，同意ISO 类型尺寸小于2.5mm2 导线仅使用对称结构。他们只将尺寸等于或大于2.5mm2 允许不对称结构，因为比较大的线芯面积对加工敏感度低。这项协议将有助于大大降低复杂性。
从 SAE 型导线转变ISO 类型压接也许是所发现的加工中的最大挑战。但也有其他几个过程的的变化和变异。其包括：


  •  剥线—更薄的ISO 线绝缘要求增加剥/切设备安装的精度，因为线芯绞线更接近外径表面。绝缘剥皮刀片设置太深，可能会损坏线芯绞合导体。刀片设置太浅可能无法去除绝缘皮。当壁厚越薄具体抓住去除剪切绝缘材料越少。减小的绝缘壁厚导致减小了维度的加工设置窗口。
 
  • 线芯压接—在SAE 和ISO 类型导线之间线芯截面积的差异，需要重新鉴定导体线芯压接。一个经过验证的端子压接到压接工具的设计，SAE 型导线的尺寸和公差用于ISO 型导线将需要重新鉴定。


  • 绝缘压接— 端子抓持两翼对于特定的绝缘厚度和直径是一个典型的设计。因为翼的长度和设计导致SAE 型电线绝缘的绝缘抓持两翼的设计在ISO 型导线绝缘上可能无法正常工作。绝缘抓持压接特性可能会影响应变释放，端子在端子腔内的配合，可能会损坏绝缘层或线芯，当通过垫密封连接器插入端子或可能会损害密封垫。


  • 密封腔兼容性—从SAE 到ISO 导线类型的改变时密封连接器可能需要重新验证。绝缘厚度影响成品电线外径。密封功能是依赖密封的压缩，SAE 和ISO 电缆直径之间的差异会导致不同的密封性能。在某些情况下，密封件需要改进，以适应新的导线尺寸。

来源：线束世界

-END-


自从消费电子产业增长乏力之后，半导体行业一致将发展重点转向了汽车电子，并普遍看好汽车电子的未来发展趋势。Gartner最新的报告也显示，目前汽车中含有的半导体价值从中低端车型的300美元到高端豪华车型的1000美元不等。要知道，在十多年前，即便是宝马7系，其车内搭载的半导体芯片价值也不过几十美元。可见，汽车电子化程度持续提升的速度是多么的惊人。


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