【摘要】在車輛電子電氣系統(tǒng)中，線束膠套是連接濕區(qū)和干區(qū)的關(guān)鍵元件，它對汽車的安全穩(wěn)定運行有著重要影響，同時也是汽車品質(zhì)評估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，車輛運行的安全性和可靠性離不開汽車線束科學(xué)性和準確性的提升，在汽車線束的設(shè)計、制造、生產(chǎn)過程中，應(yīng)采用更加科學(xué)且行之有效的方法。本文從汽車線束防水膠套的設(shè)計選型、布置、防水泥密封方法及防水驗證等方面進行綜合論述，可以為汽車線束膠套的防水措施提供借鑒。
對于汽車電子電氣系統(tǒng)而言，其功率傳輸和信號傳遞離不開汽車線束，而評價線束品質(zhì)的一個重要指標——密封性，也直接關(guān)系車輛的品質(zhì)與性能。整車線束為實現(xiàn)濕區(qū)向干區(qū)的過渡，需要用到多個過孔膠套，因此本文為分析線束膠套的防水措施，從汽車線束防水膠套的設(shè)計選型、布置、防水泥密封方法及防水驗證等方面進行綜合論述。
1、 膠套的設(shè)計選型
據(jù)統(tǒng)計，約95%的橡膠元件的原材料是EPDM （三元乙丙橡膠）。EPDM具有以下幾種特性。
1） 優(yōu)良的抗臭氧、抗紫外線、耐氣候、抗老化性能，是目前世界上最好的通用橡膠。
2） 良好的電絕緣性、耐化學(xué)性、沖擊彈性、耐酸堿以及比重低的特性，使得EPDM可以進行高填充配合。
3） 耐高溫150℃，耐極性抗溶劑——酮、酯等，溫度適用范圍一般在-50~150℃之間，能滿足大多數(shù)橡膠件的工作環(huán)境。
膠套設(shè)計應(yīng)在整車設(shè)計的早期就開始進行，并與總的布局一起確定膠套的開孔位置，其位置應(yīng)充分考慮到線束的可通過性，能滿足較大護套的尺寸要求、密封要求、裝配工藝，并確保產(chǎn)品安裝后不會發(fā)生扭曲、移動和干涉現(xiàn)象，盡可能依據(jù)現(xiàn)有車型的開孔尺寸沿用膠套，且在沿用線束膠套時，應(yīng)將通孔導(dǎo)線的外徑與膠套尾部的內(nèi)徑相結(jié)合，防止膠套末端孔尺寸太大而導(dǎo)線數(shù)目太小，使導(dǎo)線與膠套間的空隙太大，從而影響密封性。若不能沿用膠套，則應(yīng)在安裝后，在鈑金孔的徑向上、鈑金面的法向上都有過盈。同時考慮到其它整車產(chǎn)品是否要對膠套進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計，以及需要進行運動分析和校核，保證整個運動的開始、結(jié)束以及運動過程中均無干涉現(xiàn)象。
2、 膠套的布置
從導(dǎo)線走向來判斷，線束從干濕區(qū)的鈑金過孔時，除了需要注意膠套的設(shè)計選型，還應(yīng)合理設(shè)計導(dǎo)線的鋪設(shè)方式和走向。
1） 根據(jù)自然條件下水流向下的原則，為了避免濕區(qū)的水滲入干區(qū)，干區(qū)線束鋪設(shè)位必須比濕區(qū)線束的鋪設(shè)位要高，為增加防水的可靠性，還可在濕區(qū)加設(shè)滴水點。對于雙頭膠套（如門膠套等），車身側(cè)的鈑金過孔的開孔位置應(yīng)高于門板側(cè)的鈑金過孔的開孔位置，并在中間點的位置偏差值有一定的限制，以避免水滲入干區(qū)。
2） 避免產(chǎn)生“虹吸”現(xiàn)象，干區(qū)線束在膠套附近的一段要用稀繞方式或不進行包覆，如需使用包覆物，則應(yīng)選擇如PVC膠帶一類的疏水性包層。
3、 膠套防水泥密封方法
由于膠套管內(nèi)部導(dǎo)線之間的空隙是無法完全通過鋪設(shè)消除的，只能盡量減小，因此為防止水從導(dǎo)線間的空隙滲入，需要做好密封措施。通?？梢允褂梅浪嗵钛a導(dǎo)線縫隙，以達到防水的目的。防水泥是以合成橡膠為基料，增強劑、增粘劑等添加劑為輔料的環(huán)保不固化密封材料，其標準規(guī)格有片狀、卷狀或塊狀，其標準色有黑色、灰色、白色，主要用于汽車門線、端子、車門防水膜以及車體間的防震防水的膠接密封。
防水泥不僅具有良好的粘結(jié)性、耐酸堿和耐老化等優(yōu)良特性，防水、密封、電絕緣以及低溫跟蹤特性等性能也尤為突出，因此防水泥可以很好地適應(yīng)界面形變和開裂。同時，由于防水泥無毒、無味、無腐蝕性、VOC含量低且異味小，因此其具有極高的安全性和環(huán)保度，符合RoHs、ELV標準要求。不僅如此，防水泥出色的自粘性使得施工操作非常便利。安裝方法如下。
1） 根據(jù)防水泥包線數(shù)量推薦表（表1），取出一塊防水泥，把導(dǎo)線按防水泥的表面均勻地鋪設(shè)。若導(dǎo)線粗細不一，則應(yīng)將導(dǎo)線分類為粗細兩種規(guī)格分開鋪設(shè)，并適當增加粗規(guī)格導(dǎo)線的間距。也可同時鋪設(shè)兩種規(guī)格的導(dǎo)線，但要增加粗規(guī)格導(dǎo)線之間的距離，使導(dǎo)線之間的空隙能夠被防水泥完全地覆蓋，具體的操作請參閱圖1~圖4。
2） 將導(dǎo)線鋪設(shè)在一塊防水泥上后，再將另一塊防水泥覆在線束上，并將其壓實，使所有導(dǎo)線充分嵌入在2塊防水泥之間，重復(fù)步驟1） 和步驟2），確保所有導(dǎo)線均被防水泥包覆且無任何暴露部分后，在最外層再上一層防水泥，并將其揉成平整的圓柱形，注意在揉搓時應(yīng)避免接觸到灰塵、水油等固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)。
按以上步驟完成的膠套防水泥密封，可使導(dǎo)線之間被防水泥均勻填充。最后，將導(dǎo)線裝配在橡膠護套上即可完成防水膠套的安裝。
4、 膠套防水驗證
對于膠套的防水驗證，無防水泥時需做噴水測試，一般是依照QC／T 29106—2014《汽車電線束技術(shù)條件》中的規(guī)定，有防水要求的膠套，需要經(jīng)過0.3MPa水壓的噴水試驗后，膠套與電線密封處不應(yīng)有水滲漏。膠套噴水試驗示意如圖5所示。
當膠套內(nèi)有防水泥時需做浸水測試，一般是依據(jù)GM/CG1764中浸水測試的要求，需要將膠套安裝在根據(jù)實車狀態(tài)制作的鈑金上，并置于水深200mm的容器中，放置2h后，不應(yīng)有水從鈑金面滲出和從膠套內(nèi)部滲出。膠套浸水試驗示意如圖6所示。
5、 結(jié) 語
汽車線束的防水密封非常關(guān)鍵，它包括了線束膠套的設(shè)計選型、布置和工藝的每一個步驟，不僅要根據(jù)使用環(huán)境來選用合適的膠套，還要在需要的時候使用防水泥進行防護，以防止因此位置進水而造成的密封插接器短路問題，從而確保車輛密封性。
來源：《汽車電器》2023年6期，作者：陳露，鶴壁天海環(huán)球電器有限公司
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