線束防水是線束設計中不可忽視的內容。
1、整車干濕區分布。
汽車涉水深度是指汽車能夠通過的最深水域,也是安全深度。涉水線以下和發動機艙的區域稱為濕區,安裝在駕駛室、乘員室、行李室等部位的電線束不需要特殊防水保護的區域稱為干區。為了提高整車的涉水通過性和安全性,在設計電氣系統時,應充分考慮整車的涉水深度,并將整車的關鍵電氣設備布置在干燥區域。
2、線束布置。
根據整車干濕區的分布情況,我們將整車線束分為以下幾個部分:前艙線束、動力組件線束、儀表線束、室內線束、天花板線束、四門線束和后門線束。根據整車干濕區的分布情況,前艙線束、動力組件線束和四門線束位于濕區。這部分錢束需要防水保護,連接室內的部分應該用橡膠零件密封。其他線束位于干燥區域,接頭不需要選擇防水型,但是為了防止水進入室內,也要做相應的防水處理。
3、線束防水設計
3.1線束纏繞方法。
整車線束的纏繞方式分為四種:半封裝纏繞法、粗纏繞法、雙纏繞法和2/3封裝纏繞法。其中,整車線束多采用半封裝纏繞法或粗纏繞法,所謂半封裝纏繞法,將電線捆扎成一捆,絕緣帶寬度約為1/2倍,要求看不到中間電線和絕緣帶的粘接面不露出;粗纏繞法是將電線捆扎成一捆,絕緣帶的間距寬度是膠帶寬度的0-1.5倍,要求絕緣帶的粘接面不露出。
前艙線束和動力組件線束直接與外界接觸,需要進行特殊防水處理,線束需要半封裝纏繞;在下雨或洗車的情況下,門線束很有可能接觸到水,所以門線束也需要進行特殊防水處理,需要采用半封裝纏繞法,防止水進入人線束造成短路,影響整車安全。對于需要特殊防水處理的線束,分支需要交叉纏繞,線束不能暴露;加上防水橡膠圈和過孔橡膠套的區域,要求線束先半封裝繞,再雙繞橡膠圈或橡膠套和線束。
因為線束纏繞對防水非常重要,所以必須要求線束生產廠家按要求進行纏繞,以確保整車用電安全。
3.2選擇防水接頭。
整車連接插件的作用主要有兩點。一是實現與電氣設備的對接,保證信號傳輸的可靠性,保證絕緣和短路,二是利用連接插件本身具有定位卡,可以防止連接插件的運動。
原則上,駕駛室外的連接器必須采用防水型。例如,發動機艙內的連接器必須選擇帶有防水橡膠密封件的連接器。由于密封的影響,防水型連接器在工作時在接觸點產生熱量,導致溫度上升。一般認為防水連接器的工作溫度等于環境溫度和接觸點溫度之和。因此,在選擇防水連接器時,必須考慮耐溫性。例如,電子谷的單芯防水連接器,防水能力強,溫升小于30度。
3.3密封。
密封包括線束內部連接點、搭接點和過孔保護。由于虹吸現象,電氣模塊工作時內部溫度上升,停止工作后溫度逐漸下降,內部壓力減小,從密封不嚴密的地方滲入線束中的水,在壓差的作用下沿著多根銅線之間的間隙滲入電氣模塊,引起電氣模塊的故障。為了應對這種現象,除了使用防水連接器外,還需要密封線束內的連接點和搭接點,最常見的方法是使用膠帶熱收縮管進行密封。
線束需要穿過車身鈑金孔時,必須加入橡膠保護套進行保護。建議對于大于40毫米的孔,應進行翻邊設計,主要起到保護線束、防水、密封的作用。
通常有兩種過孔形式,一種是簡單的叛金孔,不涉及運動件,此時要注意過孔前后線束的相對位置,要求室外部分線束高度低于室內線束;對于運動件,要充分考慮橡膠件和接口的設計,確保在運動過程中不會產生干擾和摩擦,要考慮橡膠件的密封和孔德的相對位置,盡量使室外孔低于連接室內的鈑金孔。
3.4線束布置保護。
電氣系統進水最主要的一點就是水依靠自身的重力滲入電氣系統,除了采用傳統的防水材料進行保護外,還可以通過合理的三維布置實現防水功能。
第一,整車搭鐵是防水較弱的環節,容易使水滲入電氣系統,因此從設計前期就要充分考慮整車電器的布置,要使電器的安裝點高于搭鐵點,并且搭鐵線束的安裝方向朝下,這樣才能利用安裝位置的優化有效地解決由水自身重力引起的滲水問題;
第二,線束布置靠近整車排水點,如門線束和后保線束,由于會有雨水滴落到線束上,所以部分線束需要固定其走向設置最低點,使滴落到線束上的水依靠線束流出車外,從而達到保護電氣系統的目的。
伴隨著汽車電子的迅速發展,整車電氣日益增多,整車的安全與穩定變得越來越重要,作為整車神經系統線束的安全設計,不僅要依靠傳統技術,更要不斷探索與學習新技術。