張鵬，邱偉

(中汽檢測技術(shù)有限公司,廣東廣州 510535)

0 引言

密封連接器的漏水是比較常見的汽車線束零部件失效形式之一，在車輛上常見的表現(xiàn)形式通常有以下幾點(diǎn)：端子銹蝕、電壓降增大、回路不通等等。

密封連接器漏水一旦發(fā)生，會(huì)嚴(yán)重影響功能，甚至行車安全，如導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)異常熄火等。但是其密封性能并非只是由連接器本身決定的，與線束制造工藝、應(yīng)用和設(shè)計(jì)都有關(guān)系。為此，本文作者基于連接器及其附屬零部件都是合格產(chǎn)品情況下，從工藝、應(yīng)用、設(shè)計(jì)等方面探討了可能會(huì)導(dǎo)致汽車線束密封連接器漏水的原因，并給出了相應(yīng)的預(yù)防措施，從而有效降低了失效發(fā)生的概率。

1 漏水原因分析及預(yù)防措施

1.1 端子壓接及裝配問題

這一原因在漏水問題中，算是比較常見的，主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)密封塞劃傷

這個(gè)問題一般發(fā)生在自動(dòng)壓接機(jī)的密封塞輸送導(dǎo)軌處，尤其是新制作的導(dǎo)軌；還有一個(gè)就是搬運(yùn)工序——在端子壓接后至插入連接器的整個(gè)過程，密封塞容易劃傷。

(2)壓接時(shí)，端子刺破密封塞

一旦密封塞頸部被刺破，就有漏水的可能性，雖然起密封作用的主要是靠密封塞環(huán)形裙部。

(3)壓接時(shí)，端子包覆密封塞成不規(guī)則形狀

壓接時(shí)，端子壓接翼對(duì)密封塞的包裹，一般要求呈圓形，為了就是能夠讓密封塞緊密地、均勻地貼合導(dǎo)線與連接器孔穴，否則，就有漏水的可能。

(4)裝配中破損

大部分密封塞的材質(zhì)是含油的，這主要是為了起到潤滑的作用，裝配時(shí)，更容易將端子植入連接器?？墒怯行┟芊馊绻坏┏霈F(xiàn)含油量少，或者線束廠在壓接后在緩沖區(qū)放置太久，造成潤滑油揮發(fā)掉了一部分，在后面植入連接器的過程中，阻力就會(huì)變大，不使用輔助工具的時(shí)候，就很容易將密封塞頸部拉破。但是這個(gè)問題，較為隱蔽，因?yàn)榘l(fā)生破損的位置通常在端子植入連接器后很難觀察到。

要規(guī)避以上問題，必須要求在生產(chǎn)過程中遵守連接器生產(chǎn)商的壓接和應(yīng)用規(guī)范，識(shí)別重點(diǎn)工位，嚴(yán)加控制，另外必要的PV測試是需要的。

1.2 連接器選型問題

1.2.1 密封等級(jí)不匹配

連接器的密封是分等級(jí)的，例如USCAR-2[1]，將連接器的防水分為S2和S3兩個(gè)等級(jí)(S1為不密封)，國標(biāo)[2]也是如此，使用是否有高壓噴水來區(qū)分這兩個(gè)等級(jí)。

但是有些連接器由于設(shè)計(jì)得比較早，在防水性能上面，制定了自己的一些參數(shù)，比如有些只是能夠承受浸水10 cm。

所以，在連接器選擇上，不僅要考慮電流、負(fù)載、上端保險(xiǎn)絲等基本信息，還需要充分考慮環(huán)境因素，如防水的要求，防止錯(cuò)誤地將低防水等級(jí)的連接器用在了需要高防水等級(jí)的地方，以致造成漏水。

1.2.2 振動(dòng)等級(jí)不匹配

在振動(dòng)的時(shí)候，導(dǎo)線的抖動(dòng)會(huì)對(duì)密封塞施加力，會(huì)讓密封塞產(chǎn)生形變，當(dāng)連接器承受了比它所能承受得更大的振動(dòng)時(shí)，密封塞的形變量就會(huì)超出它的限度，從而使密封塞與導(dǎo)線和連接器腔體之間形成間隙，容易讓水進(jìn)入，尤其是相對(duì)較短的密封塞更容易出現(xiàn)這樣的問題。

(1)實(shí)車振動(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)更大

在某些國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)上，由于在某些頻率下，振動(dòng)實(shí)測值大于規(guī)范中的值，在振動(dòng)的時(shí)候，導(dǎo)線對(duì)密封塞就會(huì)施加一個(gè)更大的力，讓密封塞產(chǎn)生更大的形變量，從而導(dǎo)致漏水[3]。

(2)連接器用錯(cuò)了地方

每個(gè)連接器都有它自己的振動(dòng)等級(jí)，這也是連接器的固有屬性之一，如USCAR-2[1]，就將振動(dòng)分為5個(gè)等級(jí)，如果將低振動(dòng)等級(jí)(如V1等級(jí))的連接器，用在了高等級(jí)振動(dòng)(如V2等級(jí))的地方，就容易出現(xiàn)包括漏水在內(nèi)的一系列問題。

連接器選型的時(shí)候，要充分查閱連接器廠家的規(guī)格資料，對(duì)連接器本身的屬性要充分了解，多方面匹配實(shí)車環(huán)境，以避免出現(xiàn)問題。

1.3 導(dǎo)線與密封塞匹配問題

導(dǎo)線與密封塞匹配問題主要分為3種情況：

(1)導(dǎo)線的線徑超出了密封塞所適配的范圍，這通常是產(chǎn)品工程師的粗心造成的，此點(diǎn)很容易被識(shí)別出來。

(2)雖然導(dǎo)線的線徑在密封塞的匹配范圍之內(nèi)，但卻不是密封塞所規(guī)定的線規(guī)。

不同標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)線，在其導(dǎo)線的芯線參數(shù)和外標(biāo)參數(shù)上，都存在著差異的。比如連接器要求使用德標(biāo)線，而線束廠此時(shí)又沒有這個(gè)規(guī)格的德標(biāo)線，用近似線徑的日標(biāo)去替代它，可能后面就會(huì)存在漏水的隱患，因?yàn)閷?dǎo)線與密封塞的匹配主要是指跟導(dǎo)線的絕緣層外徑尺寸的匹配。甚至同是日標(biāo)線，同樣芯線線徑的AVSS和AVS的外徑也是不同的。

雖然這個(gè)問題造成的漏水較少見，但還是存在著一定概率，而且更具隱蔽性。所以，當(dāng)使用的導(dǎo)線不是連接器所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線時(shí)，一定得經(jīng)過驗(yàn)證才行。所以不推薦這樣的操作方式，最好還是使用其規(guī)定導(dǎo)線。

(3)不正確的密封塞選擇。

這個(gè)也是誤配，跟情況(2)不同的是，上面是導(dǎo)線沒有使用規(guī)定的導(dǎo)線，而這里指的是沒有選擇正確的密封塞。通常大廠的連接器都會(huì)根據(jù)線徑大小給定其匹配的密封塞料號(hào)，只要細(xì)心，一般都不會(huì)出錯(cuò)。

還有一種情況，有些線束廠為節(jié)約成本，擅自去使用第三方廠家開發(fā)的密封塞去代用原廠件——由于沒有經(jīng)過嚴(yán)格的驗(yàn)證，在整個(gè)生命周期中，也是有一定概率會(huì)發(fā)生漏水問題的。但是由于通常車輛保修期也就三到五年不等，保修期外出現(xiàn)的問題，大都沒有反饋給線束供應(yīng)商，以至于很多人錯(cuò)誤地認(rèn)為沒有問題發(fā)生。

1.4 線束設(shè)計(jì)問題

(1)膠帶纏繞尺寸設(shè)計(jì)不合理

如果膠帶纏繞距離連接器太近，如圖1所示，若未包覆區(qū)“L1”太短，導(dǎo)線就會(huì)對(duì)連接器邊緣的端子(距離連接器中心較遠(yuǎn)的)產(chǎn)生較大拉力，使壓縮密封塞變形量太大而導(dǎo)致漏水。

圖1 線束包覆尺寸

為了規(guī)避這個(gè)問題，通常要求線束未包覆區(qū)長度“L1”約等于連接器長邊尺寸“L2”。

(2)線束上距離連接器最近的第一個(gè)固定點(diǎn)距離到連接器太遠(yuǎn)[3]

在振動(dòng)情況下，由于固定點(diǎn)遠(yuǎn)了，而導(dǎo)致加在端子上的力就大了，從而對(duì)密封塞的壓縮量也就更大了，從而使漏水成為一種可能。

如圖2所示，在線束三維布置設(shè)計(jì)時(shí)，圖2中的尺寸“L3”要盡可能靠近100 mm，即使?jié)M足不了，也不要超過很多。

圖2 連接器與固定點(diǎn)

(3)連接器與固定點(diǎn)之間尺寸松弛量設(shè)計(jì)太小

這個(gè)問題會(huì)導(dǎo)致線束在車上安裝后，在靜態(tài)時(shí)，線束呈緊繃狀態(tài)，端子受導(dǎo)線拉力，如果此時(shí)連接器尾部導(dǎo)線又存在彎折角度(非順著端子方向)，導(dǎo)線就會(huì)對(duì)密封塞有一個(gè)較大的壓縮量，從而導(dǎo)致漏水。

所以在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)過程，務(wù)必要將線束生產(chǎn)公差納入考量范圍。

(4)導(dǎo)線虹吸

這個(gè)原因在車輛上，通常是指連接器的密封塞，包括導(dǎo)線的和連接器對(duì)接面的密封性都沒有問題，但是水通過導(dǎo)線芯線銅絲之間的空隙進(jìn)入了公母連接器對(duì)配后的腔體內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致失效。而這根導(dǎo)線通常是接地線，或者中間有接線點(diǎn)的導(dǎo)線，由于接地端或者接線點(diǎn)沒有將防水設(shè)計(jì)、工藝做好而造成的。所以，濕區(qū)的接地點(diǎn)或者接線點(diǎn)的防水測試，是一個(gè)必要的項(xiàng)目。

2 結(jié)束語

密封連接器漏水是一個(gè)復(fù)雜的問題，即使選用了合格的連接器產(chǎn)品，也很難完全避免，因此，不僅需要在線束生產(chǎn)上加強(qiáng)質(zhì)量管控，更需要從源頭，即設(shè)計(jì)、應(yīng)用層面上來考慮，才能降低失效發(fā)生的概率。