線束防水是線束設(shè)計中不可忽視的內(nèi)容。
1、整車干濕區(qū)分布
汽車涉水深度是指汽車能夠通過的深水域,也是安全深度。涉水線以下和發(fā)動機艙的區(qū)域稱為濕區(qū),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(qū)域稱為干區(qū)。為了提高整車的涉水通過性和安全性,在設(shè)計電氣系統(tǒng)時,應(yīng)充分考慮整車的涉水深度,并將整車的關(guān)鍵電氣設(shè)備布置在干燥區(qū)域。
2、線束布置
根據(jù)整車干濕區(qū)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(nèi)線束、天花板線束、四門線束和后門線束。根據(jù)整車干濕區(qū)的分布情況,前艙線束、動力組件線束和四門線束位于濕區(qū)。這部分錢束需要防水保護,連接室內(nèi)的部分應(yīng)該用橡膠零件密封。其他線束位于干燥區(qū)域,接頭不需要選擇防水型,但是為了防止水進入室內(nèi),也要做相應(yīng)的防水處理。
3、線束防水設(shè)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(qū)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(chǎn)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(xiàn)與電氣設(shè)備的對接,保證信號傳輸?shù)目煽啃?,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(fā)動機艙內(nèi)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(chǎn)生熱量,導(dǎo)致溫度上升。一般認為防水連接器的工作溫度等于環(huán)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(nèi)部連接點、搭接點和過孔保護。由于虹吸現(xiàn)象,電氣模塊工作時內(nèi)部溫度上升,停止工作后溫度逐漸下降,內(nèi)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(yīng)對這種現(xiàn)象,除了使用防水連接器外,還需要密封線束內(nèi)的連接點和搭接點,比較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(yīng)進行翻邊設(shè)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(nèi)線束;對于運動件,要充分考慮橡膠件和接口的設(shè)計,確保在運動過程中不會產(chǎn)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(nèi)的鈑金孔。
3.4 線束布置保護
電氣系統(tǒng)進水比較主要的一點就是水依靠自身的重力滲入電氣系統(tǒng),除了采用傳統(tǒng)的防水材料進行保護外,還可以通過合理的三維布置實現(xiàn)防水功能。一,整車搭鐵是防水較弱的環(huán)節(jié),容易使水滲入電氣系統(tǒng),因此從設(shè)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(yōu)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(shè)置比較低點,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(tǒng)的目的。
伴隨著汽車電子的迅速發(fā)展,整車電氣日益增多,整車的安全與穩(wěn)定變得越來越重要,作為整車神經(jīng)系統(tǒng)線束的安全設(shè)計,不僅要依靠傳統(tǒng)技術(shù),更要不斷探索與學(xué)習新技術(shù)。