汽車線束防水的案例
關(guān)于汽車線束密封防水措施的分析
摘要：在汽車電子電氣系統(tǒng)中，汽車線束作為連接汽車各個(gè)電器和電子設(shè)備的重要部件，是汽車安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素和品質(zhì)評價(jià)體系的重要一環(huán)。因此，在汽車設(shè)計(jì)制造及生產(chǎn)中，應(yīng)該采取科學(xué)有效的措施， 不斷提升汽車線束設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精準(zhǔn)性，以確保汽車線束的可靠性和安全性。本文從汽車線束的零部件選型和線束布置兩個(gè)層面，結(jié)合汽車不同區(qū)域的防水要求，對線束的防水措施做全面分析，為線束設(shè)計(jì)的零部件選型布置、線束布置及防水試驗(yàn)驗(yàn)證提供參考。
汽車線束相當(dāng)于汽車的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，連接著數(shù)量越來越龐大的電氣設(shè)備，起著電力傳輸和信號傳遞的重要作用，直接影響一臺車的品質(zhì)和性能。因此，汽車線束設(shè)計(jì)除了滿足汽車的基本性能要求之外，對線束本身的品質(zhì)要求也極高。其中防水性能作為評價(jià)線束品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，起著舉足輕重的作用。因此，本文就從汽車線束防水方面來介紹一些常用措施。
1 汽車防水區(qū)域劃分
整車可分為濕區(qū)和干區(qū)兩部分。按照QC／T 29106-2014《汽車電線束技術(shù)條件》的定義，干區(qū)是指安裝在駕駛室、乘員室、行李艙內(nèi)等部位的電線束不需要做特殊防水防護(hù)處理的區(qū)域。這部分的線束主要包括儀表盤線束、頂棚線束、扶手箱線束、后保線束等。濕區(qū)是指除干區(qū)以外的，電線束需要做特殊防水防護(hù)處理的區(qū)域，即發(fā)動機(jī)艙和四門。這部分的線束主要包括發(fā)動機(jī)線束、前保線、蓄電池正負(fù)極線束、門線等。
1.1 防水等級定義
ISO20653 《道路車輛-防護(hù)等級（IP代碼） -電氣設(shè)備對外來物、水和接觸的防護(hù)》引入了防護(hù)等級這個(gè)概念。防護(hù)等級是指用外殼防止接觸、外來物和／或水，且由標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)方法檢驗(yàn)的防護(hù)等級。其中防水等級的定義見表1。
展開 汽車線束防水區(qū)域劃分及防水等級設(shè)定與氣密測試
汽車線束連接整車上各電器件，起到電源分配和信號傳遞的作用，是汽車的神經(jīng)系統(tǒng)。為了保證線束系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性必須結(jié)合整車各個(gè)區(qū)域的工作環(huán)境，確定各個(gè)區(qū)域的線束應(yīng)采取的相應(yīng)防護(hù)設(shè)計(jì)。電線束防水一旦失效，輕者造成電器功能失效，嚴(yán)重的會引起短路造成燒車等災(zāi)難。所以線束的防水性能設(shè)計(jì)在汽車整車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。
1.電線束水密性要求
整車防水性也就是整車水密性，包括淋雨、涉水、高壓清洗等工況下對整車、制動系統(tǒng)及部分電器性能的綜合評價(jià)。在分析汽車電氣設(shè)備的防水性能要求時(shí)，我們通常參照ISO-20653《道路車輛一防護(hù)等級（IP代碼）一電氣設(shè)備對外來物、水和接觸的防護(hù)》中的防水等級和分區(qū)，見表1。
但此表格對于安裝位置的劃分比較寬泛，所以其對應(yīng)的防水等級對于線束并不完全適用，比如車外部燈具，雖然燈是直接受到噴水和濺水的沖擊，但是線束一般是處于燈后部，不會受到水的直接沖擊，所以直接使用該表中的防護(hù)等級就會造成設(shè)計(jì)冗余過高。另外，有些處于濕區(qū)的電氣設(shè)備的安裝區(qū)域，在本表格中是未涉及或未詳細(xì)描述的，比如處于側(cè)門內(nèi)的設(shè)備，雨天時(shí)側(cè)窗上水會沿玻璃泥槽密封條處滲人到內(nèi)部，對設(shè)備造成滴濺水，導(dǎo)致功能降級或失效。
2.電線束防水區(qū)域劃分和等級設(shè)定
在做防水區(qū)域劃分之前，我們需要引入“涉水線”的概念。涉水線指汽車以10km/h車速行駛時(shí)所能通過的最深水域的水平面。可以說汽車的涉水能力取決于涉水線的高度，所以在做電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要參考整車的涉水深度，使關(guān)鍵電器如點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等處于涉水線以上的整車安裝狀態(tài)，同時(shí)有針對性地對涉水線下電氣系統(tǒng)采取防浪涌、防噴濺的防水措施。
展開 汽車線束的防水設(shè)計(jì)
線束是整車電器的神經(jīng)系統(tǒng)，對整車電器功能的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。整車的用電安全一直是各汽車生產(chǎn)廠家最關(guān)注的問題，各個(gè)區(qū)域的工作環(huán)境都可能對線束產(chǎn)生影響，防水性是線束設(shè)計(jì)中不容忽視的一項(xiàng)內(nèi)容，因此，本文將對線束的防水設(shè)計(jì)做簡要分析。
1 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(jī)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(nèi)等部位的電線束不需做特殊防水防護(hù)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(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮整車的涉水深度，并將整車關(guān)鍵的電器件布置在干區(qū)。
2 線束布置
根據(jù)整車的干濕區(qū)分布情況，我們將整車線束分為以下幾個(gè)部分：前艙線束、動力總成線束、儀表線束、室內(nèi)線束、頂棚線束、四門線束及背門線束。根據(jù)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(hù)處理，并且與室內(nèi)相連的部分應(yīng)使用橡膠件進(jìn)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(shí)為了防止水進(jìn)人室內(nèi)也應(yīng)做相應(yīng)的防水處理。
3 線束防水設(shè)計(jì)
3.1 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。
展開 談?wù)?em>線束防水設(shè)計(jì)，汽車干濕區(qū)如何劃分
散漫說，汽車低壓線束連接整車上各電器件，起到電源分配和信號傳遞的作用，是汽車的神經(jīng)系統(tǒng)。為了保證線束系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性必須結(jié)合整車各個(gè)區(qū)域的工作環(huán)境，確定各個(gè)區(qū)域的線束應(yīng)采取的相應(yīng)防護(hù)設(shè)計(jì)。防水性作為線束設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，本文將對此進(jìn)行介紹。以下為正文。
1 涉水深度
汽車最大涉水深度是指“涉水線”離地面的高度，“涉水線”指汽車以10Km/h的車速行駛時(shí)所能通過的最深水域的水平面。
在做電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要參考整車的涉水深度，使關(guān)鍵的電器件布置位置處于“涉水線”以上，同時(shí)可以有針對性的對“涉水線”以下的電器件進(jìn)行有效的防水處理。
根據(jù)車輛的涉水深度及整車電器件與整車線束布置情況，將整車線束的布置區(qū)域劃分如下圖1。
圖1 線束安裝區(qū)域劃分示意圖
1.駕駛室及乘客艙；2. 4門線涉水線以上部分；3. 4門涉水線以下部分；4. 后背門；5. 后保險(xiǎn)杠涉水線以上部分；6. 后保險(xiǎn)桿涉水線以下部分；7. 頂棚 ；8.機(jī)艙內(nèi)框梁部分；9. 機(jī)艙內(nèi)框梁/發(fā)動機(jī)周邊部分；10. 前保險(xiǎn)桿 ；11.底盤和4輪
2 干濕區(qū)與線束防水區(qū)域
根據(jù)圖1所示，分析線束安裝各區(qū)域的防水要求。
濕區(qū)。涉水線以下部位稱為濕區(qū)。
圖示3,6,10,11及前后保區(qū)域10,5,6，機(jī)艙區(qū)域8,9，頂棚區(qū)域7，后背門區(qū)域4均屬于濕區(qū)。
位于這部分的線束包括：前保桿線束，機(jī)艙線束（機(jī)艙側(cè)），動力線（如發(fā)動機(jī)線束），后保桿線束，蓄電池正負(fù)極線束，門線（涉水線以下區(qū)域）和所有高壓線束。這些線束上接插件（除門線外）均要求進(jìn)行防水設(shè)計(jì)，穿孔到室內(nèi)的部分需使用橡膠件間隙密封，避免水進(jìn)入駕駛室。
展開 
防水線束工藝關(guān)鍵管控點(diǎn)
在日常的線束應(yīng)用領(lǐng)域中，例如：汽車、戶外LED屏幕、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等，都存在在雨水環(huán)境中使用的情況，線束防水性能就非常關(guān)鍵了。小編給大家介紹防水線束工藝關(guān)鍵管控點(diǎn)。
（LED屏幕防水線束）
選擇防水性能的連接器
連接器是必須提供安全可靠的連接。選擇先進(jìn)的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連接器，防水等級大于等于IPX7防護(hù)等級。
（防水型連接器）
選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的連接器，保證嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，優(yōu)良的加工裝配精度，多重性能檢測。才能確保連接器的防水性能。
線束設(shè)計(jì)過程
線徑的選擇和連接器要匹配，線徑不能大于或小于連接器規(guī)定的直徑。
生產(chǎn)過程
3.1、防水端子必須采用專用的壓接模具壓接，壓接后的端子必須符合相關(guān)技術(shù)要求。
3.2、焊點(diǎn)及接線點(diǎn)熱縮保護(hù)：線束打鐵點(diǎn)焊接時(shí)，必須采用熱縮套管進(jìn)行保護(hù)。銅絲不得刺破熱縮管，熱縮管必須全部包裹銅絲。熱縮套管必須符合相關(guān)技術(shù)要求。
氣密性檢測
防水線束密封性能檢測是通過智能密封檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測的，將線束的兩端連接在相應(yīng)的工裝上，通入壓縮空氣，進(jìn)行壓力測試，確定密封性能是否合格，測試標(biāo)準(zhǔn)如下：
檢測壓力：20KPa；
充氣時(shí)間：10S ；
保壓時(shí)間：5S ；
測試時(shí)間：10S ；
壓力損失：≤0.05 KPa；
在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，壓力損失小于規(guī)定數(shù)值，表明密封性能良好。符合防水型線束要求。產(chǎn)品性能合格。很多工廠對每一個(gè)防水線束都要進(jìn)行電性能檢測、密封性能檢測、外觀檢測。確保產(chǎn)品質(zhì)量合格。
展開 線束工程師：汽車線束EMC設(shè)計(jì)案例與分析
系統(tǒng)的測試驗(yàn)證：阻抗、衰減、相移等等
線束EMC設(shè)計(jì)流程
線束EMC設(shè)計(jì)總結(jié)
隨著汽車電子設(shè)備越來越多，功能越來越強(qiáng)大，對高速互聯(lián)的需求急劇增長， 整車線束設(shè)計(jì)的成本也在快速增長，線束設(shè)計(jì)的質(zhì)量和成本/重量的平衡，逐步成為重要課題。
線束設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)整車所有用電器，設(shè)計(jì)的質(zhì)量會直接影響整車功能的實(shí)現(xiàn)何保證電子電器在我們電磁環(huán)境中和處，是擺在我們面前的永恒課題！
汽車發(fā)動機(jī)線束和檢查線束替換方法
在汽車應(yīng)用中，線束故障隱患較強(qiáng)，但故障危害優(yōu)勢很大，特別是線束過熱和線束短路故障，容易引起火災(zāi)。及時(shí)，快速，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)線束隱患，可靠地修理故障線束或正確更換線束，是汽車維修中的一項(xiàng)重要工作..是預(yù)防汽車火災(zāi)事故發(fā)生，保證汽車安全可靠使用的重要措施..
首先，汽車線束的功能
為了使汽車線路安裝方便，布置整齊，保護(hù)導(dǎo)線絕緣，保證汽車使用安全，將車上的整條線路(除高壓線、蓄電池電纜和起動電纜外)用棉紗或細(xì)聚氯乙烯帶纏繞成束。
二、線束的構(gòu)成
線束由不同規(guī)格，不同性能的電線組成..主要規(guī)格和性能要求如下：
1. 導(dǎo)線的截面積
應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的負(fù)荷和電流，選擇導(dǎo)線的截面積..一般原則是工作時(shí)間長的電氣設(shè)備可選擇實(shí)際電流的60%，工作時(shí)間短的電氣設(shè)備可選擇實(shí)際電流的60%至100%之間的導(dǎo)線..。
2. 導(dǎo)線的顏色
車的電路上有顏色和序列號。隨著汽車電氣設(shè)備的增加，導(dǎo)體的數(shù)量也在增加。為了便于汽車電氣設(shè)備的識別和維修，汽車電路中的低壓電線通常是由不同顏色的電線組成，在汽車 PRZEWOD 圖上標(biāo)出了彩色字母代碼。
在示出一般標(biāo)記為顏色代碼(由一個(gè)或兩個(gè)字母表示)的車導(dǎo)體電路圖，電線的汽車顏色通常是不一樣的，常用的兩種的單色和彩色選擇原則。如：紅(R)，黑(B)，白色(W)，綠(G)，黃色(Y)，黑色和白色(BW)，紅色和黃色(RY)。其中顏色彩線前者，后者補(bǔ)充的顏色。
3.絲的物理性質(zhì)
(一)彎曲，門與門體之間的金屬線應(yīng)由彎曲良好的金屬線制成。
(2)耐高溫、高溫部位使用電線，一般絕緣性和耐熱性好的氯乙烯、聚乙烯涂層電線。
展開 線束工程師：汽車線束EMC設(shè)計(jì)案例與分析
系統(tǒng)的測試驗(yàn)證：阻抗、衰減、相移等等
線束EMC設(shè)計(jì)流程
線束EMC設(shè)計(jì)總結(jié)
隨著汽車電子設(shè)備越來越多，功能越來越強(qiáng)大，對高速互聯(lián)的需求急劇增長， 整車線束設(shè)計(jì)的成本也在快速增長，線束設(shè)計(jì)的質(zhì)量和成本/重量的平衡，逐步成為重要課題。
線束設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)整車所有用電器，設(shè)計(jì)的質(zhì)量會直接影響整車功能的實(shí)現(xiàn)何保證電子電器在我們電磁環(huán)境中和處，是擺在我們面前的永恒課題！
線束工程師：談?wù)?em>汽車線束可靠性設(shè)計(jì)與案列
1 線束可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容
線束可靠性指的整車線束在車輛使用過程中保證各個(gè)電器功能正常工作的能力。
提高線束的可靠性，可以在線束的設(shè)計(jì)、制作、裝配、運(yùn)輸和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)貫徹可靠性的要求。
可靠性設(shè)計(jì)是線束可靠性的基礎(chǔ)，其中包含：
? 保險(xiǎn)、繼電器、導(dǎo)線選型設(shè)計(jì)
? 布線和固定點(diǎn)設(shè)計(jì)
? 線束防護(hù)、防磨設(shè)計(jì)
? 連接器可靠性設(shè)計(jì)
? 電磁兼容性設(shè)計(jì)
? 防火設(shè)計(jì) ? 防水設(shè)計(jì) ? 防震設(shè)計(jì)
2 線束可靠性設(shè)計(jì)案例
線束防火設(shè)計(jì)要轉(zhuǎn)化成定性和定量的要求，利用熱仿真分析工具，將線束布置位置和耐溫等級都量化。利用FCI工具將線束間隙和距離量化到mm尺寸的要求。設(shè)計(jì)預(yù)防：線束設(shè)計(jì)菜譜-線束布置間隙要求熱仿真分析。
自燃的可能因素很多：有電氣（短路、過流、接觸不良）、漏油、烤燃等等。
設(shè)計(jì)預(yù)防：線束設(shè)計(jì)菜譜-線束布置間隙要求。
毛細(xì)作用的影響：
結(jié)論：水進(jìn)入導(dǎo)線后，在毛細(xì)管作用 下在導(dǎo)線內(nèi)進(jìn)行蔓延，進(jìn)而造成線束腐蝕。
熱縮管防水性能試驗(yàn)-氣密性
為了防止水進(jìn)入導(dǎo)線，提高熱縮管 防水性能尤其重要。
設(shè)計(jì)預(yù)防：工藝設(shè)計(jì)要望書-熱縮管安裝要求。
車身隱形水道的影響：
插件應(yīng)避免布置在隱形水道處。
氧傳感器呼吸的影響：
氧傳感器插件要密封防水，避免布置在可能被淋雨的位置。
設(shè)計(jì)預(yù)防：線束防水要件書-插件位置要求（整車隱形水道分析）。
線束防振設(shè)計(jì)要轉(zhuǎn)化成定性和定量的要求，利用受力仿真分析工具，將線束布置位置和固定點(diǎn)設(shè)置要求量化。
展開 【線束工藝】汽車線束工藝詳解-64頁
【線束工藝】汽車線束工藝詳解-64頁
【線束工藝】汽車線束工藝詳解-64頁
【線束工藝】汽車線束工藝詳解-64頁
線束工程師：CATIA汽車線束模塊與常用命令介紹
散漫說，
使用Catia線束模塊畫線束，可以更加高效的進(jìn)行線束方案設(shè)計(jì)。本文主要介紹下CATIA汽車線束模塊與常用命令介紹。
以下為正文。
1 為什么要用Catia線束模塊畫線束
線
束布置工程師其實(shí)是蠻苦逼的，然而如果說你還是用曲面模塊去畫線束的話，會更加苦逼。這里我強(qiáng)烈推薦大家去Catia線束模塊去做線束布置設(shè)計(jì)。
汽車線束關(guān)聯(lián)的零件太多了，它和汽車里面各個(gè)零部件都有關(guān)聯(lián)性，邊界條件太多了，也就是說只要有任何一個(gè)關(guān)聯(lián)零部件的改動，都可能會涉及到線束的同步變化。
這樣的話，別人一改，線束就要跟著改，假如說你用非線束模塊去布置線束的話，那會累死，你會發(fā)現(xiàn)你沒有停下來的時(shí)候，就真的是天天改，時(shí)時(shí)刻刻都要改。
但是如果說你用的是線束模塊去做的話，只需要進(jìn)行微調(diào)，我們可以通過參數(shù)化的設(shè)計(jì)，直接同步更改，別人需要半天的活，我們10來分鐘就能搞定了。
另一方面使用Catia線束模塊畫線束的話，可以更加高效的進(jìn)行一些方案設(shè)計(jì)。
我們不用像曲面設(shè)計(jì)模塊那樣去先做面再做點(diǎn)，然后再做中心曲線，然后再掃略制作線束，Catia線束模塊可以把這一步的工作簡化，大大提升了效率。
展開 汽車線束設(shè)計(jì)對汽車安全性的影響
通過本文可以看，汽車線束的被動保護(hù)一直是依靠保險(xiǎn)絲，但保險(xiǎn)絲有其局限性。隨著 CAN 網(wǎng)絡(luò)和電力電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用與發(fā)展，利用監(jiān)測電路電流、
電壓、絕緣性等數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的智能配電模塊將會成熟并普及。
線束故障報(bào)警與故障診斷功能系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)，使排查故障變的簡單而準(zhǔn)確并提高了汽車安全性。
星河百科｜汽車線束：汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體
汽車線束隱藏在汽車內(nèi)外飾中，把中央控制部件與汽車控制單元、電氣電子執(zhí)行單元、電器件有機(jī)地連接在一起，形成一個(gè)完整的汽車電器電控系統(tǒng)。
如果把整車中的微機(jī)、傳感器與執(zhí)行元件的功能用人體來比喻，可以說微機(jī)相當(dāng)于人腦，傳感器相當(dāng)于感覺器官，執(zhí)行元件相當(dāng)于運(yùn)動器官，那么
線束就是神經(jīng)和血管。
02
汽車線束的應(yīng)用場景是什么？
汽車線束在傳統(tǒng)燃油汽車和新能源車中的應(yīng)用場景多樣。
汽車線束從電壓等級上分，可分為低壓線束和高壓線束，低壓線束用于連接汽車內(nèi)低壓電氣部件，高壓線束為新能源車高壓零部件傳輸電力。
從功能上分， 汽車線束分為運(yùn)載電力的電力線和傳遞傳感器輸入指令的信號線。
從復(fù)雜度分，可以分為成套線束、其他線束等。
展開 新能源汽車高壓線束的設(shè)計(jì)概述
八、高壓線GROMMET方案設(shè)計(jì)
橡膠圈是固定在線束上的橡膠類部品，和車體相應(yīng)部分相配合，起密封、防水等效果，多用于線束穿過車身鈑金的地方。
高壓線橡膠件考慮強(qiáng)度問題，采用橡膠與塑料組合件，對鈑金固定匹配、抗拉伸強(qiáng)度都有保證。高壓線束一般較粗，彎曲應(yīng)力相對很大，高壓連接器體積較大，在橡膠圈設(shè)計(jì)上體積會大很多，同時(shí)固定強(qiáng)度要求也會很高，結(jié)構(gòu)方面相對較復(fù)雜，材料選擇方面要求會更高。
九、高壓線束固定卡扣選型和包覆物
高壓線束由于強(qiáng)度大，選擇推拉式螺柱固定卡扣，便于裝配維修。包覆物的作用主要有防磨、降噪、隔熱、美觀等。
十、總結(jié)
高壓線束線徑的合理選擇，固定保護(hù)的優(yōu)化布置，成本控制都成為高壓線束設(shè)計(jì)的要務(wù)，新能源汽車有著廣泛的市場前景。
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