1.概述
汽車連接器作為聯(lián)結(jié)供電端與需求端的電器媒介,起著相當重要的作用。為此在為乘用車低壓電器件選用時,需要從環(huán)境、溫度、濕度、安裝方位、振蕩、防塵、防水、噪聲、密封性等方面進行擇優(yōu)選擇,特別需要關(guān)注密封性方面的設(shè)計、測驗。
汽車連接器由公端、母端兩個分總成組成,其中母端由母體、二次鎖扣(端子)、密封圈、端子、端子密封圈、蓋子等零件組成。因其結(jié)構(gòu)不同,具體的零件會有個別區(qū)別,但區(qū)別性不大,可根本忽略。
同一款汽車連接器一般分為長裙、短裙。
2.損害
轎車低壓線束銜接整車上各電器件,起到電源分配和信號傳遞的作用,是轎車的神經(jīng)體系。為了保證線束體系工作的穩(wěn)定性有必要結(jié)合整車各個區(qū)域的工作環(huán)境,確認各個區(qū)域的線束應(yīng)采取的相應(yīng)防護規(guī)劃。
裝置性損害:
因端子與線束鉚接后,因端子鉚接不良,在裝置防水塞時劃傷密封唇口;
防水塞與線束裝置方位不對;
防水塞在裝置前已造成了損害;
公/母端密封圈裝置方位不良、密封圈翹曲;
規(guī)劃性損害:
密封圈與線束過盈量規(guī)劃不良;
密封圈與母端母體過盈量規(guī)劃不良;
公端與母端防水塞的規(guī)劃過盈量不良;
母端與防水塞的規(guī)劃過盈量不良;
3.規(guī)劃術(shù)語
規(guī)劃輸入信息如下:
a.零件類型和孔號
b.組裝零件號
c.整個零件尺度
d.零件控制尺度(功用關(guān)鍵尺度)
e.模制附屬物
f.塑殼表面光潔度
g.塑殼資料
h.汽車連接器能運用的導(dǎo)線線徑規(guī)模和絕緣類型
i.導(dǎo)線類型(薄壁或厚壁)
j.防水資料
k.端子的基料和鍍層,尺度(厚度,資料)
測驗環(huán)境:
a.如無其他要求,測驗參數(shù)的設(shè)置需精確到以下規(guī)模內(nèi):
溫度±2℃(僅用于性能測驗)
溫度±5℃(僅用于溫度循環(huán))
電壓±1.5%
電流±1.5%
b.一切檢測儀器的精確度要等于或優(yōu)于所給公差的10%。
c.儀器要具備有效的刻度表明,其刻度要求契合國家標準。
d.如無特殊要求,一切的單位應(yīng)為國際單位。
e.如無特殊要求,溫度的測量單位為攝氏度(℃)
f.如無特殊要求,一切測驗進行的室溫條件界說為(23±5)℃,相對濕度在45%和75%之間。
設(shè)計時,需對以下事項進行注意:
涉水深度
轎車最大涉水深度是指“涉水線”離地面的高度,“涉水線”指轎車以10Km/h的車速行進時所能通過的最深水域的水平面。
在做電氣系統(tǒng)設(shè)計時,需求參閱整車的涉水深度,使關(guān)鍵的電器材布置位置處于“涉水線”以上,一起可以有針對性的對“涉水線”以下的電器材進行有用的防水處理。
1.駕駛室及乘客艙;
2.4門線涉水線以上部分;
3.4門涉水線以下部分;
4.后背門;
5.后保險杠涉水線以上部分;
6.后保險桿涉水線以下部分;
7.頂棚;
8.機艙內(nèi)框梁部分;
9.機艙內(nèi)框梁/發(fā)動機周邊部分;
10.前保險桿;
11.底盤和4輪
設(shè)計時,需對以下事項進行留意:
干濕區(qū)與線束防水區(qū)域
濕區(qū):
涉水線以下部位稱為濕區(qū)。
圖示3、6、10、11及前后保區(qū)域10、5、6,機艙區(qū)域8、9,頂棚區(qū)域7,后背門區(qū)域4均歸于濕區(qū)。
位于這部分的線束包括:前保桿線束,機艙線束(機艙側(cè)),動力線(如發(fā)動機線束),后保桿線束,蓄電池正負極線束,門線(涉水線以下區(qū)域)和一切高壓線束。
這些線束上汽車連接器(除門線外)均要求進行防水設(shè)計,穿孔到室內(nèi)的部分需使用橡膠件空隙密封,防止水進入駕駛室。
另外線束上的打卡點須使用熱縮管進行維護,一切搭鐵點須使用帶膠熱縮管進行維護。關(guān)于門線束,在水線以下的插件只有低壓喇叭,主張該處插件進行防水維護。
干區(qū):
除濕區(qū)外的其余部分都為干區(qū)。位于此區(qū)域的線束包含外表線束,頂棚線束,左地板線束,右地板線束。
這些線束插件不需要做防水設(shè)計,可是關(guān)于直接和室外觸摸的部位,需要選用帶密封的扎帶卡扣,過孔用橡膠件件進行密封,防止室內(nèi)進水。
設(shè)計時,需對以下事項進行注意:
整車布置上設(shè)置滴水點
扎帶選用
對于線束固定在外界直接相連的車身鈑金上時,優(yōu)先考慮不在車身上開孔,盡量選用車身起螺柱使用卡螺柱型的扎帶進行固定,如果實在是受其他限制的話,需選用防水型扎帶進行固定。
防水插件的使用
需要進行防水設(shè)計的區(qū)域必須選用防水的汽車連接器,根據(jù)各個區(qū)域的防水等級選用合適的汽車連接器。
當前,一些國內(nèi)主機廠對防水汽車連接器的防水結(jié)構(gòu),如密封塞,盲塞規(guī)定的比較模糊,設(shè)置是沒有規(guī)定。而受到與汽車連接器配套的密封塞,盲塞的價格影響,線束供應(yīng)商都會使用其他型號進行替代,但這些很有可能使防水設(shè)計不可靠,影響整車電器件的功能使用。
因此,一定要督促進行相應(yīng)的防水實驗,全程參與,確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。
設(shè)計時,需對以下事項進行注意:
打卡點與端子壓接處的防水
處于濕區(qū)的線束,導(dǎo)線之間的打卡點須使用熱縮管進行保護,另外所有搭鐵點須使用帶膠熱縮管進行保護。
過孔防水
線束過孔需使用相適應(yīng)的橡膠件進行防水密封保護,兼顧到整車氣密性的要求,建議過盈量為1~2mm,對于孔大于40mm的,需進行翻邊設(shè)計,保證氣密性。
4.測試方法
防水測試:該測試方法適用于IPX7的汽車連接器。
按圖防水測試所示進行防水特性的測試,水溶液保持在室溫,并且含有與水體積比5%的鹽和0.1%的潤濕劑(洗滌鹽)。
將樣品插入水中直到樣品上表面離水面200mm。
將水盆和樣品放入真空箱中,把真空箱中的壓力降至60kPa并保持此壓力30min。
當真空箱中壓力下降時,同時要觀察樣品是否有氣體跑出,并記錄在測試報告中。
然后以2.5kPa/min的速度升高壓力直至到達大氣壓(最小90kPa)。
注:如有需要,在此時可將樣品從真空箱中取出。樣品保持(200±10)mm的深度浸在水中24h,期間對電流進行連續(xù)監(jiān)控。采用兩組樣品進行試驗,分別用盲塞堵上每組樣品的不同孔位。
▲密封組件測試設(shè)置地線
▲密封測試設(shè)置組件拼接
防水測試
使用這種測試方法為組件,可以壓在不損害組件(舉例來說,有一個排放頭連接器,等等),泄漏率定義為零。
樣品應(yīng)當加壓(默認值48kPa(7psi)高于環(huán)境壓力)在室溫和淹沒在水溫度至少5分鐘總在檢查每個面泡沫流。
噴水后的熱沖擊試驗
試模擬由冷水引起的熱沖擊,適用于汽車中會濺到水的零部件。目的是模擬冷水對熱系統(tǒng)/部件的噴射,就像汽車在冬天行駛在濕的路面上。失效模式是由于材料之間不同的膨脹系數(shù),引起材料的機械破裂或密封失效。
要求:測試樣品在測試期間和測試之后,均能正常工作。沒有水滲入樣品中。
抗粉塵侵蝕試驗
為了檢驗粉塵的影響,多年來這一影響對于車輛操作日益增大。
舉例來說,電子控制單元內(nèi)粉塵的聚集,加以潮濕的環(huán)境會在絕緣漆未涂得電路板上產(chǎn)生導(dǎo)電回路。粉塵沉積可能會削弱機械系統(tǒng)的功能,比如移動互相連接的零部件。振動會對覆蓋有粉塵的零部件產(chǎn)生摩擦的作用。
要求:試驗樣品在實驗中和實驗后均應(yīng)正常工作。除此之外,試驗樣品應(yīng)該被拆除檢查以確保沒有可感知的粉塵產(chǎn)生,而這些粉塵可能會帶來故障,或者潮濕情況下很可能會產(chǎn)生電氣導(dǎo)電連接。
噴射熱水試驗
當車輛被水噴射時,噴射到曝露位置的電氣/電子零部件的過程。試驗需使用商用蒸汽加熱(熱水)設(shè)備。
要求:試驗樣品在實驗后應(yīng)正常運行。水不能進入車輛內(nèi)部并且附件等級應(yīng)該滿足相應(yīng)要求。
抗有害氣體試驗
模擬零部件在腐蝕性氣體下的使用,例如被污染的大氣。由開關(guān)或連接器等電氣接觸的表面產(chǎn)生的非導(dǎo)電性物質(zhì)可能會引起電氣故障。除此之外,外表保護性物質(zhì)(如油漆)的滲透也可能會引起材料下面的腐蝕。
要求:對于電氣接觸面,在進行耐受性測試之前應(yīng)該進行一項視覺檢查,隨后整個測試完成;嚴重腐蝕是不被接受的,并且接觸應(yīng)遵循它的規(guī)范。對于保護性覆蓋,也要進行視覺檢查。
在溫度變化條件下的振動試驗
在溫度周期變化的環(huán)境下,對處于上電運行中的樣件進行振動測試,同時觀察樣品的任何異常狀態(tài)。如果被測樣件依靠其他裝配零部件(如:支架)安裝在車身、發(fā)動機或其它汽車部件之上的話,那么這些裝配零部件也要在測試中安裝。
要求:在試驗過程中和試驗以后零部件能正常工作。
循環(huán)耐久試驗
本項測試模擬在車輛生命周期內(nèi)零件的功能及操作循環(huán)。本項測試是為驗證零件的質(zhì)量以及功能、動作的可靠性。
要求:測試樣件必須在測試前、測試中和測試后必須保證滿足規(guī)范定義的全部功能。必須在測試中通過連續(xù)監(jiān)控各項參數(shù)的手段聯(lián)驗證。只有在零件測試過程中不能保證進行連續(xù)測量的情況下,才可在耐久測試進行中間測量。
側(cè)拉測試
端子壓接好能所能使用的最大線徑導(dǎo)線,并把壓好導(dǎo)線的端子插入塑殼中。對汽車連接器施加一個大小為導(dǎo)線最小拉脫力80%的側(cè)拉力。
要求:滿足側(cè)拉力的前提下,鉚接處不能劃傷密封圈。
漏電防水試驗
將插接好的塑料(使用塑料允許的最大和最小尺寸的導(dǎo)線,電線末端封閉),按下表分級放于恒溫箱里進行預(yù)處理4h。