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淺談乘用車(chē)線束穿越防火墻時(shí)的密封設(shè)計(jì)

2020-06-05 00:16:14·  來(lái)源:汽車(chē)電器雜志社  
 
【摘要】本文介紹了線束穿越防火墻的重要性,論述了目前乘用車(chē)線束穿越防火墻的幾種布置方式,對(duì)防火墻上的線束通過(guò)孔的密封以及線束的密封進(jìn)行了較詳細(xì)的分析,
【摘要】本文介紹了線束穿越防火墻的重要性,論述了目前乘用車(chē)線束穿越防火墻的幾種布置方式,對(duì)防火墻上的線束通過(guò)孔的密 封以及線束的密封進(jìn)行了較詳細(xì)的分析,為線束設(shè)計(jì)師提供經(jīng)驗(yàn)參考。

汽車(chē)線束是汽車(chē)的中樞神經(jīng)系統(tǒng),是車(chē)身內(nèi)連接各種用電器的經(jīng)脈,其走向布置關(guān)系到用電器的功能和質(zhì)量,其重要性不言而喻,且用戶對(duì)汽車(chē)舒適性、安全性要求越來(lái)越高,線束除了保證自身、車(chē)輛電器設(shè)備正常工作的同時(shí),還需保證舒適的駕乘環(huán)境。發(fā)動(dòng)機(jī)艙與駕駛室之間的防火墻是隔斷噪聲、灰塵、熱源、廢氣等的重要屏障,線束穿越時(shí)需從設(shè)計(jì)上保證駕駛室的乘坐舒適型和安全性。

前艙線束穿越防火墻線束的走線方式

乘用車(chē)大多數(shù)采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置,發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前艙,前艙需留出足夠的空間放置發(fā)動(dòng)機(jī),線束走向布置受汽車(chē)前車(chē)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙零件布置、駕駛室零件布置、 裝配需求的影響。目前乘用車(chē)線束大多數(shù)都是采用從發(fā)動(dòng)機(jī)艙過(guò)渡到駕駛室線束,線束與線束對(duì)接的護(hù)套放在駕駛室內(nèi),當(dāng)然也有受空間和周邊布置的影響,將線束與線束 對(duì)接的護(hù)套放在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的,由于發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境比較惡劣, 采用這種布置方式時(shí)線束與線束對(duì)接的護(hù)套得用防水結(jié)構(gòu)的,會(huì)導(dǎo)致線束成本變高。不管采用線束與線束對(duì)接的護(hù)套放在艙內(nèi)還是艙外,線束的走線基本上都是采用圖 1、圖 2 兩種方式。
圖1 防火墻的正面走線示意圖
圖2 防火墻的側(cè)面走線示意圖

從防火墻的正面開(kāi)孔穿線,如圖1所示。如果單側(cè)走向無(wú)法滿足要求,可以對(duì)稱(chēng)再多開(kāi)一個(gè)孔,還有一種方式就是從防火墻的側(cè)面開(kāi)孔穿線,如圖 2 所示。

線束密封方式及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

線束對(duì)整車(chē)電器電子功能的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用,在線束布置設(shè)計(jì)要充分考慮各相關(guān)的邊界條件,充分考慮周邊環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,并對(duì)相關(guān)件的設(shè)計(jì)提出相應(yīng)合理的要求,尤其是考慮整車(chē)的濕區(qū)環(huán)境,避免線束通過(guò)濕區(qū)導(dǎo)致的漏水問(wèn)題。

2.1 線束走向布置設(shè)計(jì)

發(fā)動(dòng)機(jī)艙穿入駕駛室的線束要求發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束須低于駕駛室線束,膠塞出線后鄰近一個(gè)固定點(diǎn)與其Z向拉開(kāi)一定的距離d,建議d≥80mm,距離不滿足時(shí)要試驗(yàn)評(píng)估,以避免水順著線束流向駕駛室。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束須低于駕駛室線束示意圖

發(fā)動(dòng)機(jī)艙穿入駕駛室的線束如無(wú)法做到發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束低于駕駛室線束,須在膠塞出線后鄰近固定點(diǎn)的位置附近,在線束上做出滴水環(huán)結(jié)構(gòu),在滴水環(huán)最低處,需留出至少50mm長(zhǎng)度線束為裸線,通過(guò)裸線部位將水排走,避免水順著線束流向駕駛室。(圖 4)

圖 4  滴水環(huán)示意圖

發(fā)動(dòng)機(jī)艙穿入駕駛室的線束須避開(kāi)布置在前擋風(fēng)玻璃下方的流水槽上漏水孔的下方,避免流水槽的水排放到線束上。

圖5 線束避開(kāi)漏水孔示意圖

發(fā)動(dòng)機(jī)艙穿入駕駛室的線束須在過(guò)孔膠塞兩側(cè)60mm長(zhǎng)的線束里面的導(dǎo)線須包裹防水泥,防止水通過(guò)線束上的電線流進(jìn)駕駛室。

淺談乘用車(chē)線束穿越防火墻時(shí)的密封設(shè)計(jì)
圖6 線束包裹防水泥示意圖

線束做工藝時(shí),線束合點(diǎn)的位置布置還應(yīng)避開(kāi)線束拐彎處和濕區(qū),合點(diǎn)包扎須用雙壁帶膠熱縮管進(jìn)行密封處理,防止合點(diǎn)進(jìn)水后通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象(虹吸原理)導(dǎo)致電器件進(jìn)水。

2.2 通過(guò)孔的設(shè)計(jì)

防火墻上的線束通過(guò)孔的位置相對(duì)線束路徑要設(shè)定在上端,防止水分流入室內(nèi),孔的大小須考慮通過(guò)室內(nèi)的接插件或部件的大小,一般以最大插接件最大尺寸的1.3倍左右確定孔的大小。為防止穿線孔的翻邊割傷線束,線束通過(guò)的板金孔要做成翻孔結(jié)構(gòu),翻邊高度的為 5mm±1,如做不了翻孔,須在通過(guò)的線束上使用防割材料進(jìn)行保護(hù),防止線束穿線時(shí)割破線束,具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7。

圖7 線束通過(guò)孔示意圖

2.3 線束橡膠件的設(shè)計(jì)

線束通過(guò)孔上的橡膠件安裝面的條件是從橡膠套的外徑往周邊至少要維持 5mm 平面,如圖8。橡膠件安裝的板金面必須是平面,兩層板、點(diǎn)焊部位、車(chē)身涂膠部位都不適宜做安裝面,假如在兩層板上做橡膠套安裝面的話后面板金孔的半徑必須大于橡膠套安裝孔半徑5mm以上。橡膠件應(yīng)做成帶有緩沖的結(jié)構(gòu)防止密封部位不會(huì)因線束的 竄動(dòng)受到影響,如圖9。

圖8 膠塞示意圖

圖9 膠塞緩沖結(jié)示意圖

使用螺栓固定式橡膠件時(shí)要確認(rèn)是否與裝配工具產(chǎn)生干涉,線束過(guò)粗的部位盡可能使用螺栓固定式橡膠件,螺栓固定式橡膠件最好在鈑金上焊螺柱在利用螺母緊固,如圖10。

圖10 螺栓固定式橡膠件示意圖

線束密封驗(yàn)證

3.1 檢查方法及要求

各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)束后,在駕駛室側(cè)拆開(kāi)內(nèi)飾零件,檢查線束橡膠件、周?chē)k金表面、線束、護(hù)套等零件,要求無(wú)進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象,如圖 11。
圖11 漏水檢查示意圖

3.2 整車(chē)淋雨試驗(yàn)

駕駛車(chē)輛進(jìn)淋雨間,淋雨試驗(yàn)時(shí),要求淋雨間噴淋壓力按照(1.65±0.15)Bar 壓力,單個(gè)噴頭穩(wěn)定時(shí)候流量流程大概在(11±1)L 范圍,試驗(yàn)時(shí)間90S,試驗(yàn)結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查,要求無(wú)進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。

3.3 熱機(jī)高壓噴洗發(fā)動(dòng)機(jī)艙測(cè)試

駕駛車(chē)輛待水溫穩(wěn)定后將車(chē)置于測(cè)試場(chǎng)地,熄火下電。然后開(kāi)啟高壓水槍?zhuān)诰嚯x發(fā)動(dòng)機(jī)艙1m 左右處,對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行往返掃描噴洗(模擬洗車(chē)),測(cè)試結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查,要求無(wú)進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。

3.4 整車(chē)道路可靠性試驗(yàn)

車(chē)輛進(jìn)行3 萬(wàn)公里整車(chē)道路可靠性耐久試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查,要求無(wú)進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。
總結(jié):乘用車(chē)線束穿越防火墻時(shí)的密封設(shè)計(jì)是保證駕駛室的乘坐舒適性和安全性的基礎(chǔ),文章介紹的僅是乘用車(chē)線束穿越防火墻時(shí)的設(shè)計(jì)要求及驗(yàn)證方法。前艙線束設(shè)計(jì)一定要充分考慮防水,同時(shí)在整車(chē)制造過(guò)程中要系統(tǒng)的進(jìn)行密封驗(yàn)證,保證防水有效、可靠。
 
 
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