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简述汽车线束防水检测IP67防水等级的必要性

信息来源:深圳市戈埃尔科技有限公司    添加时间:2020-03-20

汽车线束连接整车上各电器件,起到电源分配和信号传递的作用,是汽车的神经系统。为了保证线束系统工作的稳定性必须结合整车各个区域的工作环境,确定各个区域的线束应采取的相应防护设计。电线束防水一旦失效,轻者造成电器功能失效,严重的会引起短路造成烧车等灾难。所以线束防水检测在汽车整车电气系统设计中显得尤为重要。

1.线束防水性能要求
整车防水性也就是整车水密性,包括淋雨、涉水、高压清洗等工况下对整车、制动系统及部分电器性能的综合评价。在分析汽车电气设备的防水性能要求时,我们通常参照ISO-20653《道路车辆一防护等级(IP代码)一电气设备对外来物、水和接触的防护》中的防水等级和分区,国际通用准则。

此准则对于安装位置的划分比较宽泛、模糊,所以其对应的防水等级对于线束并不完全适用,比如车外部灯具,虽然灯是直接受到喷水和溅水的冲击,但是线束一般是处于灯后部,不会受到水的直接冲击,不需要进行防水处理,所以直接使用防护等级就会造成设计冗余过高。另外,有些处于湿区的电气设备的安装区域,在此标准下是未涉及或未详细描述的,比如处于侧门内的设备,雨天时侧窗上水会沿玻璃泥槽密封条处渗人到内部,对设备造成滴溅水,导致功能降级或失效。

2.线束防水区域划分和等级设定
在做防水区域划分之前,我们需要引入“涉水线”的概念。涉水线指汽车以10km/h车速行驶时所能通过的最深水域的水平面。可以说汽车的涉水能力取决于涉水线的高度,所以在做电气系统的设计时,要参考整车的涉水深度,使关键电器如点火系统、进气系统、配电系统等处于涉水线以上的整车安装状态,同时有针对性地对涉水线下电气系统采取防浪涌、防喷溅的防水措施。根据车辆的涉水深度和电器的分布区域,把整车线束的布置区域划分为11个典型安装部位。

于涉水线以上部分通常会安装尾灯,以下部分有倒车雷达、雾灯、倒车灯等电器。线束的安装环境与后背门外部的环境类似,同样需要满足防增强溅水要求,涉水线下的还应同时满足防短时浸水IPX7的要求。

区域:顶棚区域。车顶外很少有电器设备,天线的线束一般不会外露,所以对于线束来说不必做防水要求。但是对于特殊或改装车辆,如警灯、警笛、加装的高位探照灯等线束会有外露,这就需要线束满足防增强溅水IPX5或以上的要求。

区域:发动机上。位于发动机上的线束工作环境非常恶劣,发动机属于高温和高振动设备,温度变化会使有密封结构的腔体电器件如氧传感器的线束插件内外产生气压差,振动会对插接器对接部位的密封性造成影响。处于涉水线下的部位除承受短时浸水外,还会在车辆行驶过水时承受溅水的冲击。并且发动机线束部分暴露在进气格栅下,高压水枪洗车时会对线束造成高压水冲击。所以发动机上线束的水密性要求应相对提高,至少应满足防增强溅水和防浸水的要求,即IPX7以上的防水等级。

区域⑨:前舱内发动机周边。发动机周边的环境温度和振动情况相对于发动机好一些。位于散热器后线束会直接受到水的冲击,在线束布置时应避开直接冲击区域,使插接器位于设备下方的遮挡区,并采用低位布线,形成倒水弯,且禁止在线束的回水弯折处设置接点。另外,前舱内线束的非防水部件和关键设备如熔断丝盒、电喷ECU、ABS-ECU等必须布置在涉水线以上的相对发动机高位。涉水线以上部件需要满足防溅水要求,以下部件应满足防增强溅水和防浸水要求。

散热器位于前格栅后、散热器前的线束应能承受强烈喷水的冲击。位于涉水线以下的设备,如前雷达、前雾灯等还需满足防浸水要求。灯具线束位于灯具后方,虽然不会受到水的直接冲击,但是灯具属于高低温交叉变化的部件。直接安装到灯上的插接器内部也会在灯冷却时形成负压,所以一定要选择高水密性的插接器,或者采取更好的防水措施,如在防水堵上增加加强筋以提高防水耐压等级。

区域:底盘和4轮簧下区域。底盘和4轮部位的环境非常严酷,是接触水冲击最频繁、冲击强度最大的区域。由于车轮高速旋转,周围的线束会受到强烈的水冲击,线束应满足防高压水喷射的要求。而且该区域的线束均处于涉水线以下,所以必须同时满足防短时浸水要求。

3.纯电动汽车的涉水能力如何?电动汽车的防水等级怎样划分?
有车一族都知道,对于自己的爱车,除了避免日常的磕碰之外,在雨季还要想法避免因城市内涝而泡水。对于传统的燃油车来说,如果被水泡了,严重的话会损坏发动机甚至报废。因此,在雨季来临之时,总是小心翼翼,减少车辆涉水的机会。不过,很多人也好奇,对于近几年市场兴起的纯电动车,在涉水性能方面究竟怎么样呢?纯电动车要是泡水了会有什么影响呢?

国家在鼓励新能源汽车的同时,对新能源的安全问题同样非常重视。早在2001年,我国就已经实行了纯电动车的相关标准,并在2015年发布了《汽车蓄电池行业规范》。其实,这几年下来,国内还没有一例因雨水引发漏电的事故发生,这是因为纯电动汽车(这里特指纯电动乘用车,纯电动商用车,如电动大巴等不包括在内)的动力电池防水防尘能力达到IP67级,可以保证在一定时间一定水压下,纯电动车不会进水或因为进水而损坏。

4.IP67级防水到底是什么概念?IP67防水等级是多少?

这里就引出来一个纯电动汽车行业一个很重要的概念IP67,有必要在这里科普一下。衡量电池防尘防水性能的指标叫做IngressProtection(侵入保护),简称IPXX,第一个X代表防尘等级,第二个X代表防水等级。防尘分为6个等级,防水分为9个等级。可以说,防尘防水到达IP67级已经很不错,完美主义者也不必太过纠结。当下,同级别的纯电动汽车已经在价格上高出传统能源车一大截了,如果真要做到IP69级,估计那个价格不是一般人所能接受的。因为电的危险性和特殊性,纯电动汽车的电机需要在完全密封的状态下进行工作,所以电机的防水处理要求很高,几乎不存在雨水进入电机工作舱与电流进行接触的可能性。据快车评记者了解,眼下很多纯电动车的动力电池都已达到IPX7级别。IPX7级别代表防浸型设计,意味着,在规定的条件下,即使电池浸在1米深的水中半小时,水也不会进入电池内部。

5.IP67中的防水测试的等价转换

为保证电动汽车线束相关零部件可以达到IP67的防水等级。做了防水处理的线束相关零部件,需要检测是不是可以达到厂家要求的防水性能,因为考虑到工业化及诸多条件的限制,目前生产厂家一般用气密性检漏仪对零部件进行防水检测。
测试方法:

根据产品做好仿形的模具后,需要为产品设置相应的测试参数。产品的测试参数需要根据客户的防水等级要求来设置。客户要求产品的防水等级是IP67.所谓IP67就是产品放在不超过一米水深的压力下,30分钟,产品不受水的损害。一米水深的压力相当于10KPA的气压。所以对于IP67防水等级测试的产品,一般所用的测试压力是10KPA.时间参数可根据产测试实际情况自行定义!
P=ρgh=1*1000kg/m^3*9.8N/kg*1m=9800N/m^2=9800pa
一般取整设定10Kpa

根据客户的气密性检测要求,产品泄露值只要不超过100pa,产品都是符合要求的。这样一个产品只要测试压力可以达到10kpa,在一定的保压时间内,泄漏值不超过100pa,仪器就会自动判定这个产品为良品。

6.防水测试设备
深圳市设备有限公司是一家国家高新技术企业拥有超过50项国家级专利技术与世界知名企业长期合作专注气密性检测领域发展为各行各业提供专业的一站式解决方案累计帮助3000企业解决气密性检测/防水检测难题。

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