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。
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、動力總成線束及四門線束位于濕區(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
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:
①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。
②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。
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。
①其分支處需進行交叉纏繞,要求不能裸露線束。
②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。
整車接插件的作用主要有兩點:
①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。
②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。
密封包括線束內聯(lián)點、搭鐵點及過孔防護。
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。①一種是簡單鈑金孔,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。
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。
隨著汽車電子的飛速發(fā)展,整車電氣日漸增多,整車的安全性和穩(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。