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淺談乘用車線束穿越防火墻時的密封設(shè)計

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

汽車線束是汽車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，是車身內(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，且用戶對汽車舒適性、安全性要求越來越高，線束除了保證自身、車輛電器設(shè)備正常工作的同時，還需保證舒適的駕乘環(huán)境。發(fā)動機(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，線束穿越時需從設(shè)計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

乘用車大多數(shù)采用的是發(fā)動機(jī)前置，發(fā)動機(jī)布置在前艙，前艙需留出足夠的空間放置發(fā)動機(jī)，線束走向布置受汽車前車體的結(jié)構(gòu)、發(fā)動機(jī)艙零件布置、駕駛室零件布置、 裝配需求的影響。目前乘用車線束大多數(shù)都是采用從發(fā)動機(jī)艙過渡到駕駛室線束，線束與線束對接的護(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 對接的護(hù)套放在發(fā)動機(jī)艙的，由于發(fā)動機(jī)環(huán)境比較惡劣, 采用這種布置方式時線束與線束對接的護(hù)套得用防水結(jié)構(gòu)的，會導(dǎo)致線束成本變高。不管采用線束與線束對接的護(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

從防火墻的正面開孔穿線，如圖1所示。如果單側(cè)走向無法滿足要求，可以對稱再多開一個孔，還有一種方式就是從防火墻的側(cè)面開孔穿線，如圖 2 所示。

線束密封方式及設(shè)計要點

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

2.1 線束走向布置設(shè)計

發(fā)動機(jī)艙穿入駕駛室的線束要求發(fā)動機(jī)艙線束須低于駕駛室線束，膠塞出線后鄰近一個固定點與其Z向拉開一定的距離d，建議d≥80mm，距離不滿足時要試驗評估,以避免水順著線束流向駕駛室。

圖3 發(fā)動機(jī)艙線束須低于駕駛室線束示意圖

發(fā)動機(jī)艙穿入駕駛室的線束如無法做到發(fā)動機(jī)艙線束低于駕駛室線束，須在膠塞出線后鄰近固定點的位置附近，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長度線束為裸線，通過裸線部位將水排走，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)動機(jī)艙穿入駕駛室的線束須避開布置在前擋風(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 線束避開漏水孔示意圖

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

淺談乘用車線束穿越防火墻時的密封設(shè)計
圖6 線束包裹防水泥示意圖

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

2.2 通過孔的設(shè)計

防火墻上的線束通過孔的位置相對線束路徑要設(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，須在通過的線束上使用防割材料進(jìn)行保護(hù)，防止線束穿線時割破線束，具體結(jié)構(gòu)見圖7。

圖7 線束通過孔示意圖

2.3 線束橡膠件的設(shè)計

線束通過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、點焊部位、車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)防止密封部位不會因線束的 竄動受到影響，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要確認(rèn)是否與裝配工具產(chǎn)生干涉，線束過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

線束密封驗證

3.1 檢查方法及要求

各項試驗結(jié)束后，在駕駛室側(cè)拆開內(nèi)飾零件，檢查線束橡膠件、周圍鈑金表面、線束、護(hù)套等零件，要求無進(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 整車淋雨試驗

駕駛車輛進(jìn)淋雨間，淋雨試驗時，要求淋雨間噴淋壓力按照（1.65±0.15）Bar 壓力，單個噴頭穩(wěn)定時候流量流程大概在（11±1）L 范圍，試驗時間90S，試驗結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查，要求無進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。

3.3 熱機(jī)高壓噴洗發(fā)動機(jī)艙測試

駕駛車輛待水溫穩(wěn)定后將車置于測試場地，熄火下電。然后開啟高壓水槍，在距離發(fā)動機(jī)艙1m 左右處，對整個發(fā)動機(jī)進(jìn)行往返掃描噴洗（模擬洗車），測試結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查，要求無進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。

3.4 整車道路可靠性試驗

車輛進(jìn)行3 萬公里整車道路可靠性耐久試驗，試驗結(jié)束后按方法3.1 的方法進(jìn)行檢查，要求無進(jìn)水或者進(jìn)灰塵現(xiàn)象。
總結(jié)：乘用車線束穿越防火墻時的密封設(shè)計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線束穿越防火墻時的設(shè)計要求及驗證方法。前艙線束設(shè)計一定要充分考慮防水，同時在整車制造過程中要系統(tǒng)的進(jìn)行密封驗證，保證防水有效、可靠。
 
 
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