1.概述
防水接插件作为联结供电端与需求端的电器媒介,起着相当重要的作用。为此在为乘用车低压电器件选用时,需要从环境、温度、湿度、安装方位、振荡、防尘、防水、噪声、密封性等方面进行择优选择,特别需要关注密封性方面的设计、测验。
防水接插件由公端、母端两个分总成组成,其中母端由母体、二次锁扣(端子)、密封圈、端子、端子密封圈、盖子等零件组成。因其结构不同,具体的零件会有个别区别,但区别性不大,可根本忽略。
同一款防水接插件一般分为长裙、短裙。
2.损害
轿车低压线束衔接整车上各电器件,起到电源分配和信号传递的作用,是轿车的神经体系。为了保证线束体系工作的稳定性有必要结合整车各个区域的工作环境,确认各个区域的线束应采取的相应防护规划。
装置性损害:
因端子与线束铆接后,因端子铆接不良,在装置防水塞时划伤密封唇口;
防水塞与线束装置方位不对;
防水塞在装置前已造成了损害;
公/母端密封圈装置方位不良、密封圈翘曲;
规划性损害:
密封圈与线束过盈量规划不良;
密封圈与母端母体过盈量规划不良;
公端与母端防水塞的规划过盈量不良;
母端与防水塞的规划过盈量不良;
3.规划术语
规划输入信息如下:
a.零件类型和孔号
b.组装零件号
c.整个零件尺度
d.零件控制尺度(功用关键尺度)
e.模制附属物
f.塑壳表面光洁度
g.塑壳资料
h.防水接插件能运用的导线线径规模和绝缘类型
i.导线类型(薄壁或厚壁)
j.防水资料
k.端子的基料和镀层,尺度(厚度,资料)
测验环境:
a.如无其他要求,测验参数的设置需精确到以下规模内:
温度 ±2 ℃(仅用于性能测验)
温度 ±5 ℃(仅用于温度循环)
电压 ±1.5 %
电流 ±1.5 %
b.一切检测仪器的精确度要等于或优于所给公差的 10 %。
c.仪器要具备有效的刻度表明,其刻度要求契合国家标准。
d.如无特殊要求,一切的单位应为国际单位。
e.如无特殊要求,温度的测量单位为摄氏度(℃)
f.如无特殊要求,一切测验进行的室温条件界说为(23±5)℃,相对湿度在 45 %和 75 %之间。
设计时,需对以下事项进行注意:
涉水深度
轿车最大涉水深度是指“涉水线”离地面的高度,“涉水线”指轿车以10Km/h的车速行进时所能通过的最深水域的水平面。
在做电气系统设计时,需求参阅整车的涉水深度,使关键的电器材布置位置处于“涉水线”以上,一起可以有针对性的对“涉水线”以下的电器材进行有用的防水处理。
1.驾驶室及乘客舱;
2. 4门线涉水线以上部分;
3. 4门涉水线以下部分;
4. 后背门;
5. 后保险杠涉水线以上部分;
6. 后保险杆涉水线以下部分;
7. 顶棚 ;
8.机舱内框梁部分;
9. 机舱内框梁/发动机周边部分;
10. 前保险杆 ;
11.底盘和4轮
设计时,需对以下事项进行留意:
干湿区与线束防水区域
湿区:
涉水线以下部位称为湿区。
图示3、6、10、11及前后保区域10、5、6,机舱区域8、9,顶棚区域7,后背门区域4均归于湿区。
位于这部分的线束包括:前保杆线束,机舱线束(机舱侧),动力线(如发动机线束),后保杆线束,蓄电池正负极线束,门线(涉水线以下区域)和一切高压线束。
这些线束上防水接插件(除门线外)均要求进行防水设计,穿孔到室内的部分需使用橡胶件空隙密封,防止水进入驾驶室。
另外线束上的打卡点须使用热缩管进行维护,一切搭铁点须使用带胶热缩管进行维护。关于门线束,在水线以下的插件只有低压喇叭,主张该处插件进行防水维护。
干区:
除湿区外的其余部分都为干区。位于此区域的线束包含外表线束,顶棚线束,左地板线束,右地板线束。
这些线束插件不需要做防水设计,可是关于直接和室外触摸的部位,需要选用带密封的扎带卡扣,过孔用橡胶件件进行密封,防止室内进水。
设计时,需对以下事项进行注意:
整车布置上设置滴水点
扎带选用
对于线束固定在外界直接相连的车身钣金上时,优先考虑不在车身上开孔,尽量选用车身起螺柱使用卡螺柱型的扎带进行固定,如果实在是受其他限制的话,需选用防水型扎带进行固定。
防水插件的使用
需要进行防水设计的区域必须选用防水的防水接插件,根据各个区域的防水等级选用合适的防水接插件。
当前,一些国内主机厂对防水防水接插件的防水结构,如密封塞,盲塞规定的比较模糊,设置是没有规定。而受到与防水接插件配套的密封塞,盲塞的价格影响,线束供应商都会使用其他型号进行替代,但这些很有可能使防水设计不可靠,影响整车电器件的功能使用。
因此,一定要督促进行相应的防水实验,全程参与,确保系统工作的稳定。
设计时,需对以下事项进行注意:
打卡点与端子压接处的防水
处于湿区的线束,导线之间的打卡点须使用热缩管进行保护,另外所有搭铁点须使用带胶热缩管进行保护。
过孔防水
线束过孔需使用相适应的橡胶件进行防水密封保护,兼顾到整车气密性的要求,建议过盈量为1~2mm,对于孔大于40mm的,需进行翻边设计,保证气密性。
4.测试方法
防水测试 :该测试方法适用于 IP X7 的防水接插件。
按图防水测试所示进行防水特性的测试,水溶液保持在室温,并且含有与水体积比5%的盐和 0.1 %的润湿剂(洗涤盐)。
将样品插入水中直到样品上表面离水面200mm。
将水盆和样品放入真空箱中,把真空箱中的压力降至60kPa 并保持此压力30min。
当真空箱中压力下降时,同时要观察样品是否有气体跑出,并记录在测试报告中。
然后以2.5kPa/min 的速度升高压力直至到达大气压(最小90kPa)。
注:如有需要,在此时可将样品从真空箱中取出。样品保持(200±10)mm 的深度浸在水中24h,期间对电流进行连续监控。采用两组样品进行试验,分别用盲塞堵上每组样品的不同孔位。
▲密封组件测试设置地线
防水测试
使用这种测试方法为组件,可以压在不损害组件(举例来说,有一个排放头连接器,等等),泄漏率定义为零。
样品应当加压(默认值48kPa (7psi)高于环境压力)在室温和淹没在水温度至少5分钟总在检查每个面泡沫流。
喷水后的热冲击试验
试模拟由冷水引起的热冲击,适用于汽车中会溅到水的零部件。目的是模拟冷水对热系统/部件的喷射,就像汽车在冬天行驶在湿的路面上。失效模式是由于材料之间不同的膨胀系数,引起材料的机械破裂或密封失效。
要求:测试样品在测试期间和测试之后,均能正常工作。没有水渗入样品中。
抗粉尘侵蚀试验
为了检验粉尘的影响,多年来这一影响对于车辆操作日益增大。
举例来说,电子控制单元内粉尘的聚集,加以潮湿的环境会在绝缘漆未涂得电路板上产生导电回路。粉尘沉积可能会削弱机械系统的功能,比如移动互相连接的零部件。振动会对覆盖有粉尘的零部件产生摩擦的作用。
要求:试验样品在实验中和实验后均应正常工作。除此之外,试验样品应该被拆除检查以确保没有可感知的粉尘产生,而这些粉尘可能会带来故障,或者潮湿情况下很可能会产生电气导电连接。
喷射热水试验
当车辆被水喷射时,喷射到曝露位置的电气/电子零部件的过程。试验需使用商用蒸汽加热(热水)设备。
要求:试验样品在实验后应正常运行。水不能进入车辆内部并且附件等级应该满足相应要求。
抗有害气体试验
模拟零部件在腐蚀性气体下的使用,例如被污染的大气。由开关或连接器等电气接触的表面产生的非导电性物质可能会引起电气故障。除此之外,外表保护性物质(如油漆)的渗透也可能会引起材料下面的腐蚀。
要求:对于电气接触面,在进行耐受性测试之前应该进行一项视觉检查,随后整个测试完成;严重腐蚀是不被接受的,并且接触应遵循它的规范。对于保护性覆盖,也要进行视觉检查。
在温度变化条件下的振动试验
在温度周期变化的环境下,对处于上电运行中的样件进行振动测试,同时观察样品的任何异常状态。如果被测样件依靠其他装配零部件(如:支架)安装在车身、发动机或其它汽车部件之上的话,那么这些装配零部件也要在测试中安装。
要求:在试验过程中和试验以后零部件能正常工作。
循环耐久试验
本项测试模拟在车辆生命周期内零件的功能及操作循环。本项测试是为验证零件的质量以及功能、动作的可靠性。
要求:测试样件必须在测试前、测试中和测试后必须保证满足规范定义的全部功能。必须在测试中通过连续监控各项参数的手段联验证。只有在零件测试过程中不能保证进行连续测量的情况下,才可在耐久测试进行中间测量。
侧拉测试
端子压接好能所能使用的最大线径导线,并把压好导线的端子插入塑壳中。对防水接插件施加一个大小为导线最小拉脱力80 %的侧拉力。
要求:满足侧拉力的前提下,铆接处不能划伤密封圈。
漏电防水试验
将插接好的塑料(使用塑料允许的最大和最小尺寸的导线,电线末端封闭),按下表分级放于恒温箱里进行预处理4h。