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浅谈汽车线束的防水密封性

2019-11-25朱明齐海英惠敏高永丽李海芸张俊

汽车实用技术 2019年19期
关键词:铜丝线束接线

朱明,齐海英,惠敏,高永丽,李海芸,张俊

(陕西万方天运汽车电器有限公司,陕西 西安 710201)

前言

线束防水,是线束可靠性和耐久性的必要性要求,随着汽车电器性能的不断优化,整车线束的防水型插接器应用越来越多,除了按照防水型插接器应用规范进行材料选择及加工外,还应对线束中易产生虹吸的细节进行必要处理,只有这样才能提升防水型插接器的使用性能,提升整车质量。

1 线束进水原因分析

线束进水产生的原因一般有以下几方面原因:

1.1 插接器选型不合理

汽车线束一般应用环境分为湿区和干区,湿区一般指暴露在外的部分,常规汽车线束除了车身舱内的仪表台线束外,位于舱外的线束均属此类;湿区线束接头务必选用防水等级IPX7 要求以上的插接器;当选用的防水插接器防水等级达不到等级时,车辆在湿区环境工作一段时间后极易进水;此外为保证防水型插接器防水质量,此类插接器选用时的线径应进行相应的校核,切不选用超过防水型插接器使用范围的线径,当然也不可选用线径小于防水型插接器使用范围的线径。

1.2 护套内电线设计不合理

防水型插接器的电线一般设计为单线,设计此类插接器内部设计双压电线(电线双压时,两根电线间有间隙)导致防水插接器进水。

1.3 防水端子压接不合格

防水端子压接时,防水栓出现破损,压接后电线和防水栓间出现明显可见间隙;防水栓压接位置不正确,靠前或靠后,导致防水栓破损或装入护套后防水栓高于护套后端面。

1.4 虹吸

虹吸原指利用液面高度差,在大气压强的作用下,将位于高液位的管状容器中的液体挤压入低液位的现象;在线束中,当接线点、搭铁点等线束需要绝缘部位密封不良时,位于潮湿环境如底盘线束会出现水由高处虹吸低位置的密封插接器内,导致插接器进水、短路,出现电器故障;此外,由于汽车用电器工作时存在温升(如大灯夜间工作时,局部温度较高),汽车停止工作时,温度升高下降导致线束两端出现的压差也会导致潮湿环境中的不良线束接头中的水进入防水型密封插接器。

2 防止线束进水的建议

对于线束进水方面的改进建议,按其产生的原因,需要从以下几方面进行改进。

2.1 对于潮湿环境使用的插接器选用防护等级符合IPX7 要求及以上的防水型插接器。

2.2 插接器选用时按其设计规范进行选择,不选用超过插接器使用规范的线径,也不选用小于插接器使用规范的线径。 2.3 线号设计时,防水插接器内电线不能进行双压,确实有需要时,可以在防水型插接器后将双压改为打卡对接单线,单线进入防水插接器的方法进行防护。

2.4 防水端子采用专用压接模具压接,防水栓压接位置合理,压接后在防水栓靠铜丝压接部位应能看见电线PVC,防水栓压接形状为环抱形状,无破损情况。

2.5 为避免电线虹吸,在以下方面还需注意

(1)电器模块防水型护套安装高于搭铁点;

(2)对于虹吸导致的进水,还应对位于湿区的接线点及搭铁点进行绝缘密封,避免从该位置虹吸进水,最经济、最有效的方法是采用双壁热缩管进行绝缘密封;

(3)电线虹吸时,双壁热缩管是防止线束进水的重要密封物。双壁热缩管是一种特制的聚合物材质热收缩套管,也可以叫做EVA 材质套管;该材料结构为双层,外层具有绝缘、防腐蚀、耐磨等特点,内层材料为低熔点、防水密封和高粘结性特点;耐压等级600V,防火等级VW-1,收缩比例有2:1、 3:1、4:1 几种,收缩温度70℃-125℃,工作温度-45℃-+125℃;热缩管在工作时,随着温度由低到高经历玻璃态到高弹态,玻璃态时性能接近塑料,高弹态时性能接近橡胶,热缩管所用材料在室温下是玻璃态,加热变成高弹态,冷却时又变成玻璃态,这种状态下固定需绝缘材料起到绝缘密封作用。

热缩管的热缩工具主要有热风枪、烘箱和自动化热缩设备;其中热风枪热缩效率最高但热缩操作时对操作人员手法依赖较大,热缩质量稳定性较其他设备差;目前自动化热缩设备使用较为普遍,此类设备加热位置及时间由设备控制,热缩质量较高。一般双壁热缩管的使用位置有两处:搭铁点 热缩和接线点热缩。

2.5.1 搭铁点热缩

线束搭铁点热缩时,热缩管应将铜丝全部包裹,热缩后,搭铁端子末端可见的铜丝部分应被热缩管或密封胶全部覆盖,热缩完成后应达到以下标准:

(1)铜丝不得刺破热缩管;

(2)热缩管包裹线皮部位至少为1cm;

(3)热缩管热缩均匀,与电线及端子贴合,热缩后胶面、热缩管、端子、电线间不能有可视的间隙;热缩管及线皮不得有烤焦或未热缩到位现象。

2.5.2 接线点热缩

接线点热缩,除需要在热缩前对接线的状态进行检查,确保无接线不良的单个电线脱出及铜丝冒出外、热缩后热缩管双端有密封胶溢出外,热缩完成还应符合以下几点:

(1)铜丝不得刺破热缩管;

(2)热缩管包裹线皮部位至少为1cm;

(3)热缩管热缩均匀,与电线及端子贴合,热缩后胶面、热缩管、端子、电线间不能有可视的间隙;热缩管及线皮不得有烤焦或未热缩到位现象;

(4)若采用单边接线,接线后的热缩管无线一端至少预留1cm;

(5)热缩应合理安排两端线径,两端线径截面积多线一端的外径小于少线侧的3 倍外径;如少线侧为1 平方电线,多线一侧最大为3 平方电线,若大于此规格应进行调整,确保热缩管热缩质量。

3 结束语

汽车线束的防水密封至关重要,涉及线束设计、加工的各个环节,不但要考虑线束的使用环境、选用合适的防水型插接器,还需在必要时采用双壁热塑管对电线的接线点及搭铁点进行热缩防护,确保无此位置进水导致的虹吸产生的密封插接器进水短路问题发生,只有这样才能保证车辆密封的安全可靠。

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