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線束的防水設計

發(fā)布時間:05/06 —— 2023 1990
線束防水性是線束設計中不容忽視的一項內容,本文將對線束的防水設計做簡要分析。


 
整車干濕區(qū)分布



汽車涉水深度是指汽車所能通過的最深水域,也是安全深度。

 

涉水線以下及發(fā)動機艙的區(qū)域稱為濕區(qū),相對的把安裝在駕駛室、乘員室、行李艙內等部位的電線束不需做特殊防水防護處理的區(qū)域稱為干區(qū)。

 

為提高整車的涉水通過性和整車安全性,在進行電氣系統(tǒng)設計時應充分考慮整車的涉水深度,并將整車關鍵的電器件布置在干區(qū)。

 

 線束布置

 

根據整車的干濕區(qū)分布情況,我們將整車線束分為以下幾個部分:前艙線束、動力總成線束、儀表線束、室內線束、頂棚線束、四門線束及背門線束。

 

根據整車的干濕區(qū)分布情況,前艙線束、動力總成線束四門線束位于濕區(qū),此部分錢束需做防水防護處理,并且與室內相連的部分應使用橡膠件進行密封

其余線束位于干區(qū),接插件不用選用防水型, 但與外界連接時為了防止水進人室內也應做相應的防水處理。

 

線束防水設計



01線束纏繞方式



整車線束的纏繞方式分為四種, 半封裝繞法、粗繞法、雙繞法以及2/3封裝繞法

 

其中整車線束多采用半封裝繞法或粗繞法:

 

半封裝繞法:將電線捆成一捆,絕緣膠帶的寬度大約1/2倍纏繞,要求看不見中間電線、絕緣膠帶粘貼面不外露。

粗繞法:將電線捆成一捆,絕緣膠帶的間距寬度為膠帶寬度的0至1.5倍纏繞,要求絕緣膠帶粘貼面不外露。 







(線束卷繞裝置制造方法及圖紙)
 
前艙線束、動力總成線束直接和外界接觸,需做特殊防水處理,線束要求采用半封裝繞。
 
下雨或洗車的工況下門線束有大概率會接觸到水, 故門線束同樣需要做特殊防水處理,要求采用半封裝繞法,以防止水進人線束造成短路影響整車安全。
 
 
對于需做特殊防水處理的線束:



其分支處需進行交叉纏繞,要求不能裸露線束。

外加防水膠圈及過孔膠套的區(qū)域,要求線束先進行半封裝繞法,再對膠圈或膠套和線束進行雙繞法。



 
由于線束纏繞對防水至關重要,所以必須要求線束廠家按要求進行纏繞,以保證整車用電安全。
 
 
02防水接插件的選用



整車接插件的作用主要有兩點:

 

實現和電器件的對接, 保證信號傳遞的可靠性, 同時保證絕緣和防止短路。

利用接插件自身帶有定位卡子, 可防止接插件產生運動。




原則上駕駛室外的接插件需采用防水型,例如:發(fā)動機艙內的接插件需選擇帶防水橡膠密封塞的。
  
由于密封的影響,防水型接插件工作時會在接觸點產生熱量,導致溫升,一般認為防水接插件的工作溫度等于環(huán)境溫度與接點溫升之和。
 
所以在選用防水接插件時要兼顧其耐溫特性。
 
03密封



密封包括線束內聯(lián)點搭鐵點過孔防護。

 

由于虹吸現象,當電器模塊工作時內部溫度會上升,當其停止工作后溫度會逐漸下降,導致內部壓力減小。從密封不嚴處滲人線束中的水,在壓差作用下順著多股銅導線間的縫隙滲人電器模塊,引起電器模塊故障。

應對此現象除使用防水接插件外,對于線束內聯(lián)點和搭鐵點進行密封也是必要的,最常見的方式是使用帶膠熱縮管進行密封。



 
線束需要穿過車身鈑金孔時須加橡膠保護套進行防護,建議過盈量在對于大于40mm的孔,需進行翻邊設計,主要起到保護線束、防水和密封等作用。
 
一般情況有兩種過孔形式:

①一種是簡單金孔,并不涉及運動件,此時要注意過孔前后線束的相對位置,要求室外部分線束髙度低于室內線束。
 
②對于涉及運動件時要充分考慮橡膠件和接口的設計,保證在運動過程中不產生干涉和摩擦的前提下,考慮橡膠件的密封和孔的相對位置, 盡量使室外的孔低于連接室內的鈑金孔。
  
04線束布置防護



電器系統(tǒng)進水最主要的一點就是水依靠自身重力滲入電器系統(tǒng),除采用常規(guī)的防水材料進行防護外,通過合理的三維布置也可實現防水功能。

 

首先,整車搭鐵是防水較薄弱的環(huán)節(jié),容易使水滲入電器系統(tǒng),所以從設計前期就要充分考慮整車電器的布局。 

須使電器的安裝點高于搭鐵點,且搭鐵線束安裝方向向下,這樣便可以利用安裝位置的優(yōu)化有效解決因水自身重力引起的滲水問題。

其次是距整車排水點較近的線束布置,例如門線束及后保線束,因會有雨水滴落到線束上,故此部分的線束需固定其走向設置最低點。

使滴落到線束上的水依托線束流到車外,從而達到保護電器系統(tǒng)的目的。

 



結束語



隨著汽車電子的飛速發(fā)展,整車電氣日漸增多,整車的安全性穩(wěn)定性就變得越來越重要。作為整車神經系統(tǒng)線束的安全設計,不僅要依托傳統(tǒng)技術,更要不斷探索和學習新技術。

 





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