汽車線束防水區域劃分及防水等級設定與氣密測試

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，是汽車的神經系統。為了保證線束系統工作的穩定性必須結合整車各個區域的工作環境，確定各個區域的線束應採取的相應防護設計。電線束防水一旦失效，輕者造成電器功能失效，嚴重的會引起短路造成燒車等災難。所以線束的防水性能設計在汽車整車電氣系統設計中顯得尤為重要。

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、制動系統及部分電器性能的綜合評價。在分析汽車電氣設備的防水性能要求時，我們通常參照ISO-20653《道路車輛一防護等級（IP代碼）一電氣設備對外來物、水和接觸的防護》中的防水等級和分區，見表1。

但此表格對於安裝位置的劃分比較寬泛，所以其對應的防水等級對於線束並不完全適用，比如車外部燈具，雖然燈是直接受到噴水和濺水的衝擊，但是線束一般是處於燈後部，不會受到水的直接衝擊，所以直接使用該表中的防護等級就會造成設計冗餘過高。另外，有些處於溼區的電氣設備的安裝區域，在本表格中是未涉及或未詳細描述的，比如處於側門內的設備，雨天時側窗上水會沿玻璃泥槽密封條處滲人到內部，對設備造成滴濺水，導致功能降級或失效。

2.電線束防水區域劃分和等級設定

在做防水區域劃分之前，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。可以說汽車的涉水能力取決於涉水線的高度，所以在做電氣系統的設計時，要參考整車的涉水深度，使關鍵電器如點火系統、進氣系統、配電系統等處於涉水線以上的整車安裝狀態，同時有針對性地對涉水線下電氣系統採取防浪湧、防噴濺的防水措施。根據車輛的涉水深度和電器的分布區域，把整車線束的布置區域劃分為11個典型安裝部位，見圖1。

於涉水線以上部分通常會安裝尾燈，以下部分有倒車雷達、霧燈、倒車燈等電器。線束的安裝環境與後背門外部的環境類似，同樣需要滿足防增強濺水要求，涉水線下的還應同時滿足防短時浸水IPX7的要求。

5）區域⑦：頂棚區域。車頂外很少有電器設備，天線的線束一般不會外露，所以對於線束來說不必做防水要求。但是對於特殊或改裝車輛，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濺水IPX4或以上的要求。

6）區域③：發動機上。位於發動機上的線束工作環境非常惡劣，發動機屬於高溫和高振動設備，溫度變化會使有密封結構的腔體電器件如氧傳感器的線束插件內外產生氣壓差，振動會對插接器對接部位的密封性造成影響。處於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衝擊。並且發動機線束部分暴露在進氣格柵下，高壓水槍洗車時會對線束造成高壓水衝擊。所以發動機上線束的水密性要求應相對提高，至少應滿足防增強濺水和防浸水的要求。

7）區域⑨：前艙內發動機周邊。發動機周邊的環境溫度和振動情況相對於發動機好一些。位於散熱器後線束會直接受到水的衝擊，在線束布置時應避開直接衝擊區域，使插接器位於設備下方的遮擋區，並採用低位布線，形成倒水彎（圖3），且禁止在線束的回水彎折處設置接點（圖4）。另外，前艙內線束的非防水部件和關鍵設備如熔斷絲盒、電噴ECU、ABS-ECU等必須布置在涉水線以上的相對發動機高位。涉水線以上部件需要滿足防濺水要求，以下部件應滿足防增強濺水和防浸水要求。

叭失真。位於前格柵後、散熱器前的線束應能承受強烈噴水的衝擊。位於涉水線以下的設備，如前雷達、前霧燈等還需滿足防浸水要求。燈具線束位於燈具後方，雖然不會受到水的直接衝擊，但是燈具屬於高低溫交叉變化的部件。直接安裝到燈上的插接器內部也會在燈冷卻時形成負壓，所以一定要選擇高水密性的插接器，或者採取更好的防水措施，如在防水堵上增加加強筋以提高防水耐壓等級。

9）區域①：底盤和4輪簧下區域。底盤和4輪部位的環境非常嚴酷，是接觸水衝擊最頻繁、衝擊強度最大的區域。由於車輪高速旋轉，周圍的線束會受到強烈的水衝擊，線束應滿足防高壓水噴射的要求。而且該區域的線束均處於涉水線以下，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，對於自己的愛車，除了避免日常的磕碰之外，在雨季還要想法避免因城市內澇而泡水。對於傳統的燃油車來說，如果被水泡了，嚴重的話會損壞發動機甚至報廢。因此，在雨季來臨之時，總是小心翼翼，減少車輛涉水的機會。不過，很多人也好奇，對於近幾年市場興起的純電動車，在涉水性能方面究竟怎麼樣呢？純電動車要是泡水了會有什麼影響呢？

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，我國就已經實行了純電動車的相關標準，並在2015年發布了《汽車蓄電池行業規範》。其實，這幾年下來，國內還沒有一例因雨水引發漏電的事故發生，這是因為純電動汽車（這裡特指純電動乘用車，純電動商用車，如電動大巴等不包括在內）的動力電池防水防塵能力達到IP67級，可以保證在一定時間一定水壓下，純電動車不會進水或因為進水而損壞。

4.IP67級防水到底是什麼概念？IP67防水等級是多少？

這裡就引出來一個純電動汽車行業一個很重要的概念IP67，有必要在這裡科普一下。衡量電池防塵防水性能的指標叫做IngressProtection（侵入保護），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。可以說，防塵防水到達IP67級已經很不錯，完美主義者也不必太過糾結。當下，同級別的純電動汽車已經在價格上高出傳統能源車一大截了，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，純電動汽車的電機需要在完全密封的狀態下進行工作，所以電機的防水處理要求很高，幾乎不存在雨水進入電機工作艙與電流進行接觸的可能性。據快車評記者了解，眼下很多純電動車的動力電池都已達到IPX7級別。IPX7級別代表防浸型設計，意味著，在規定的條件下，即使電池浸在1米深的水中半小時，水也不會進入電池內部。

5.IP67中的防水等級測試的等價轉換

為保證電動汽車線束相關零部件可以達到IP67的防水等級。做了防水處理的線束相關零部件，需要檢測是不是可以達到廠家要求的防水性能，因為考慮到工業化及諸多條件的限制，目前生產廠家一般用氣密性檢漏儀對零部件進行防水檢測。

測試方法：

根據產品做好仿形的模具後，需要為產品設置相應的測試參數。產品的測試參數需要根據客戶的防水等級要求來設置。客戶要求產品的防水等級是IP67.所謂IP67就是產品放在不超過一米水深的壓力下，30分鐘，產品不受水的損害。一米水深的壓力相當於10KPA的氣壓。所以對於IP67防水等級測試的產品，一般所用的測試壓力是10KPA.時間參數可根據產測試實際情況自行定義！

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

一般取整設定10Kpa

根據客戶的氣密性檢測要求，產品洩露值只要不超過100pa,產品都是符合要求的。這樣一個產品只要測試壓力可以達到10kpa,在一定的保壓時間內，洩漏值不超過100pa,儀器就會自動判定這個產品為良品。

文章由易車號作者提供