摘要:本文介绍密封型插接器的结构,阐述不同等级密封型插接器的试验方法及适用范围。
密封性能是车用电线束插接器川的重要性能。需要密封的插接器往往工作在恶劣的工作环境下,如果密封性能不好,恶劣的工作环境会导致插接器的电气性能大幅降低,直接影响汽车各电气设备的信号传输和电气连接,影响各电气设备的工作稳定性和可靠性。因此,分析插接器的密封性能的应用环境及测试方法,对提高插接器的可靠性和使用寿命具有重要意义。
1 插接器密封性能作用机理
车用电线束插接器是指装满压接完成的端子的护套。工作状态的插接器一般包括插头端子、插头护套、插座端子、插座护套,密封型的插接器还包括密封堵和密封圈,如图1所示。插接器处于工作状态时,通过插头端子和插座端子的啮合实现电力或信号的传递。一般情况下,插头护套和插座护套起到固定和保护端子的作用。对于密封型插接器来说,由于使用环境的要求,实现电力和信号传递的端子需要与外部环境完全隔离,因此,密封型插接器与非密封型插接器的主要区别是能否实现端子与外部环境完全隔离。
在非密封型插接器的工作过程中,端子和外部环境的通道包括插头护套和插座护套的配合间隙、插头端子压接导线后从插头护套引出处的配合间隙、插座端子压接导线后从插座护套引出处的配合间隙。密封型插接器实现密封性能的原理,是在非密封型插接器端子和外部环境的所有通道设置了弹性材料并与之过盈配合,以实现对这些通道的阻隔,从而实现端子与外部环境的完全隔离。
2 密封型插接器的应用
汽车上的不同部位根据是否易淋水可分为干区和湿区,干区为不易淋水或不易被水浸泡的区域,湿区为易淋水或易被水浸泡的区域。一般来说,轿车的发动机舱和后备厢的外露部位为湿区,驾驶室、底盘等部位为干区。密封型插接器一般用在汽车上的湿区。根据汽车上环境温度的不同,湿区又分为高温区和低温区(图2)。轿车的发动机舱为高温湿区,后备厢的易淋水部位为低温湿区。对于用在高温湿区的连接器来说,除考虑密封性能外,还应考虑连接器的耐环境温度的能力,并根据具体使用位置的环境温度选择合适的连接器。如果选择的连接器不满足环境温度的要求,在高温环境下工作一定的时间,连接器的密封性能会大幅降低,情况严重时会导致功能失效。
3 插接器密封性能的测试
根据要求的密封性能等级不同,插接器的密封性能测试可分为水密性测试、气密性测试、高压水喷射测试。
1)水密性测试水密性试验是将经过热老化的插接器样品浸入5%的NaCI溶液中保持1h(图3),溶液中加入颜料以便试验完成后判断是否有液体进入样品内部。QC/T417-2001规定:在每一个插接件和电极之间或不同试验样品中的2个相邻插接件间测量的漏电电流不能超过50μA。测试后的插接器应按标准要求完成绝缘电阻的测试。
水密性测试是密封型插接器的基本测试,适合于所有的密封型插接器。
2)气密性测试气密性试验是将插接器样品浸入5%的NaCI溶液中(图3),分别向样品的密封区域内部输入48 kPa的正压和负压,并分别观察样品15 s。 SAE/USCAR--2规定:试验过程中试验样品上不应当看到任何气泡。测试后的插接器应按标准要求完成绝缘电阻测试、端子和护套的插入和拔出测试。
气密性试验用来评估密封型连接器的密封区域外部和内部承受特定的压力差时的密封能力。主要适用于雨天汽车在涉水区运行时易浸泡于水中的连接器。
3)高压水喷射测试高压水喷射试验是将经过预处理的插接器样品固定在旋转试验台上(图4),以5 r/min的速度旋转,从不同的角度以8000~10 000 kPa的高压水各喷射30 sp SAE/USCAR-2规定:插接器系统内部不能发现水进入和水腐蚀。测试后的插接器应按标准要求完成绝缘电阻的测试。
高压水喷射试验是确定密封型插接器承受高压喷射的能力。这种情况可能会在道路飞溅或高压洗车时遇到。
4 结论
插接器的密封性能是工作在恶劣工作环境插接器的一项重要性能。密封型插接器选用时需考虑工作环境是否工作在湿区、工作环境是高温区还是低温区、要求的密封等级等。