汽車線束防水區(qū)域劃分及防水等級設(shè)定

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)合整車各個區(qū)域的工作環(huán)境，確定各個區(qū)域的線束應(yīng)采取的相應(yīng)防護(hù)設(shè)計。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)計在汽車整車電氣系統(tǒng)設(shè)計中顯得尤為重要。

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。在分析汽車電氣設(shè)備的防水性能要求時，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車速行駛時所能通過的最深水域的水平面?？梢哉f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)計時，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。根據(jù)車輛的涉水深度和電器的分布區(qū)域，把整車線束的布置區(qū)域劃分為11個典型安裝部位，見圖1。

于涉水線以上部分通常會安裝尾燈，以下部分有倒車?yán)走_(dá)、霧燈、倒車燈等電器。線束的安裝環(huán)境與后背門外部的環(huán)境類似，同樣需要滿足防增強(qiáng)濺水要求，涉水線下的還應(yīng)同時滿足防短時浸水IPX7的要求。

5）區(qū)域⑦：頂棚區(qū)域。車頂外很少有電器設(shè)備，天線的線束一般不會外露，所以對于線束來說不必做防水要求。但是對于特殊或改裝車輛，如警燈、警笛、加裝的高位探照燈等線束會有外露，這就需要線束滿足防增強(qiáng)濺水IPX4或以上的要求。

6）區(qū)域③：發(fā)動機(jī)上。位于發(fā)動機(jī)上的線束工作環(huán)境非常惡劣，發(fā)動機(jī)屬于高溫和高振動設(shè)備，溫度變化會使有密封結(jié)構(gòu)的腔體電器件如氧傳感器的線束插件內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，振動會對插接器對接部位的密封性造成影響。處于涉水線下的部位除承受短時浸水外，還會在車輛行駛過水時承受濺水的沖擊。并且發(fā)動機(jī)線束部分暴露在進(jìn)氣格柵下，高壓水槍洗車時會對線束造成高壓水沖擊。所以發(fā)動機(jī)上線束的水密性要求應(yīng)相對提高，至少應(yīng)滿足防增強(qiáng)濺水和防浸水的要求。

7）區(qū)域⑨：前艙內(nèi)發(fā)動機(jī)周邊。發(fā)動機(jī)周邊的環(huán)境溫度和振動情況相對于發(fā)動機(jī)好一些。位于散熱器后線束會直接受到水的沖擊，在線束布置時應(yīng)避開直接沖擊區(qū)域，使插接器位于設(shè)備下方的遮擋區(qū)，并采用低位布線，形成倒水彎（圖3），且禁止在線束的回水彎折處設(shè)置接點(diǎn)（圖4）。另外，前艙內(nèi)線束的非防水部件和關(guān)鍵設(shè)備如熔斷絲盒、電噴ECU、ABS-ECU等必須布置在涉水線以上的相對發(fā)動機(jī)高位。涉水線以上部件需要滿足防濺水要求，以下部件應(yīng)滿足防增強(qiáng)濺水和防浸水要求。

叭失真。位于前格柵后、散熱器前的線束應(yīng)能承受強(qiáng)烈噴水的沖擊。位于涉水線以下的設(shè)備，如前雷達(dá)、前霧燈等還需滿足防浸水要求。燈具線束位于燈具后方，雖然不會受到水的直接沖擊，但是燈具屬于高低溫交叉變化的部件。直接安裝到燈上的插接器內(nèi)部也會在燈冷卻時形成負(fù)壓，所以一定要選擇高水密性的插接器，或者采取更好的防水措施，如在防水堵上增加加強(qiáng)筋以提高防水耐壓等級。

9）區(qū)域①：底盤和4輪簧下區(qū)域。底盤和4輪部位的環(huán)境非常嚴(yán)酷，是接觸水沖擊最頻繁、沖擊強(qiáng)度最大的區(qū)域。由于車輪高速旋轉(zhuǎn)，周圍的線束會受到強(qiáng)烈的水沖擊，線束應(yīng)滿足防高壓水噴射的要求。而且該區(qū)域的線束均處于涉水線以下，所以必須同時滿足防短時浸水要求。

3.純電動汽車的涉水能力如何?電動汽車的防水等級怎樣劃分?

有車一族都知道，對于自己的愛車，除了避免日常的磕碰之外，在雨季還要想法避免因城市內(nèi)澇而泡水。對于傳統(tǒng)的燃油車來說，如果被水泡了，嚴(yán)重的話會損壞發(fā)動機(jī)甚至報廢。因此，在雨季來臨之時，總是小心翼翼，減少車輛涉水的機(jī)會。不過，很多人也好奇，對于近幾年市場興起的純電動車，在涉水性能方面究竟怎么樣呢？純電動車要是泡水了會有什么影響呢？

國家在鼓勵新能源汽車的同時，對新能源的安全問題同樣非常重視。早在2001年，我國就已經(jīng)實行了純電動車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在2015年發(fā)布了《汽車蓄電池行業(yè)規(guī)范》。其實，這幾年下來，國內(nèi)還沒有一例因雨水引發(fā)漏電的事故發(fā)生，這是因為純電動汽車（這里特指純電動乘用車，純電動商用車，如電動大巴等不包括在內(nèi)）的動力電池防水防塵能力達(dá)到IP67級，可以保證在一定時間一定水壓下，純電動車不會進(jìn)水或因為進(jìn)水而損壞。

4.IP67級防水到底是什么概念？IP67防水等級是多少？

這里就引出來一個純電動汽車行業(yè)一個很重要的概念I(lǐng)P67，有必要在這里科普一下。衡量電池防塵防水性能的指標(biāo)叫做Ingress Protection（侵入保護(hù)），簡稱IPXX，第一個X代表防塵等級，第二個X代表防水等級。防塵分為6個等級，防水分為9個等級?？梢哉f，防塵防水到達(dá)IP67級已經(jīng)很不錯，完美主義者也不必太過糾結(jié)。當(dāng)下，同級別的純電動汽車已經(jīng)在價格上高出傳統(tǒng)能源車一大截了，如果真要做到IP69級，估計那個價格不是一般人所能接受的。因為電的危險性和特殊性，純電動汽車的電機(jī)需要在完全密封的狀態(tài)下進(jìn)行工作，所以電機(jī)的防水處理要求很高，幾乎不存在雨水進(jìn)入電機(jī)工作艙與電流進(jìn)行接觸的可能性。據(jù)快車評記者了解，眼下很多純電動車的動力電池都已達(dá)到IPX7級別。IPX7級別代表防浸型設(shè)計，意味著，在規(guī)定的條件下，即使電池浸在1米深的水中半小時，水也不會進(jìn)入電池內(nèi)部。

5.IP67中的防水等級測試的等價轉(zhuǎn)換

為保證電動汽車線束相關(guān)零部件可以達(dá)到IP67的防水等級。做了防水處理的線束相關(guān)零部件，需要檢測是不是可以達(dá)到廠家要求的防水性能，因為考慮到工業(yè)化及諸多條件的限制，目前生產(chǎn)廠家一般用氣密性檢漏儀對零部件進(jìn)行防水檢測。

測試方法：

根據(jù)產(chǎn)品做好仿形的模具后，需要為產(chǎn)品設(shè)置相應(yīng)的測試參數(shù)。產(chǎn)品的測試參數(shù)需要根據(jù)客戶的防水等級要求來設(shè)置?？蛻粢螽a(chǎn)品的防水等級是IP67.所謂IP67就是產(chǎn)品放在不超過一米水深的壓力下，30分鐘，產(chǎn)品不受水的損害。一米水深的壓力相當(dāng)于10KPA的氣壓。所以對于IP67防水等級測試的產(chǎn)品，一般所用的測試壓力是10KPA .時間參數(shù)可根據(jù)產(chǎn)測試實際情況自行定義！

P=ρgh=1*1000kg/m^3 *9.8N/kg *1m=9800N/m^2=9800pa

一般取整設(shè)定10Kpa

根據(jù)客戶的氣密性檢測要求，產(chǎn)品泄露值只要不超過100pa ,產(chǎn)品都是符合要求的。這樣一個產(chǎn)品只要測試壓力可以達(dá)到10kpa ,在一定的保壓時間內(nèi)，泄漏值不超過100pa,儀器就會自動判定這個產(chǎn)品為良品。

審核編輯：湯梓紅