实际上,三防这个概念,在手机上很早就已经被提及了,并普及至今。Ingress Protection的本质,在于不希望外界的异物影响到设备内部元器件的运行,因此国际、行业都定义了一系列的标准。我们大家常常听到的IP67、IP68、IP6K9K,都是三防概念背景下的事物。 这个“设备”不仅仅在于我们日常的电器,也在于在户外露天工作的设备,很常见的,比如说手机信号基站,等等,他们确实有风吹雨淋的问题---你总不能下一场雨换一个设备吧? 国内的标准主要是GB/T 4208-2017,名字叫外壳防护等级---直观得不能再直观了,就是它讨论的是,通过外壳来保护内部的一种设计。 内部元件,该脆弱还是脆弱,但解决三防问题,是通过“外壳”来完成的。而外壳处理问题的关键,就是“密封”。 日常我们最常见的密封,就是食物保鲜,隔绝外部空气的影响。密封的原理也不难解释,也就是在你不希望出现空气、液体流通的界面,落下一道“闸门”隔开。这道闸门,通常是三种形式:橡胶密封圈、金属垫片,以及涂胶。 之所以会选择橡胶密封圈的原因主要在于,它的柔性使其存在变形的可能,因而可通过其“变形”填满一个空腔,或者两侧压力的关系,使其仅仅地压在“界面”上,隔开两侧的空间。 金属垫片、涂胶的原理类似,但通常会考虑一些场景上的话题,例如,高温下橡胶容易老化,那就必须用上金属垫片,发动机的缸体、缸盖,是通过“缸垫”来实现密封的。 换句话说,一部手机防水,一台纯电汽车防水,真正起到作用的是“密封”,一旦这道闸门失效了,电池、电路,该失效的,都会失效,对于纯电通常带着高压,有多大风险,还是有多大风险。 国际标准其实是类同的,我们就以GB/T 4208-2017的定义为准。IP后面的两个数字,分别对应着两种性能。 可以看到,随着数字的增大,三防的性能慢慢的变好。就防尘来说,因为“灰尘”的颗粒通常是在一定数量级之上的,而密封可完全做到这个数量级以下,所以最高等级“6”定义为“完全阻断灰尘进入”是能做到的。 但防水的话,课题可就大了。如果你买过手表,一定知道防水是按“水深多少米”来定义的。这涉及到的是中学物理,压力与水深有关---而一旦压力过大,密封圈或者密封胶,再也挡不住的时候,水还是能进到设备里面去的。 因此就防水等级来说,“7”尚且还规定了“规定时间、规定压力”,而8,直接是“双方同意”---也就是说,IP67是“明确定义”的最高标准,如果你想要超出这个标准,那就用“IP68”,代表着更高水平。问题就在于工业设施到底是应对“多深”的水,很难定义,不同的设备有不同的要求,而且深度的数量级会出现很大的差异,非要针对不一样的水深,比如50米,500米,5000米,去做定义的线由于存在着“人为定义”,它不是一种标准规范,换句话说,现在有AB两台纯电车说自己是IP68,他们的特性其实是不同的----A自己定义了一个标准,B也定义了一个标准。 为了防止这种“非标”,你说你的我说我的情况,大家就约定俗成地都说是“IP67”,但实际上他们的潜力,通常都在IP67之上。 比如你洗车的时候,高压水枪喷射,这种情况下密封圈也承受着“高压”,和深水区是一个道理。但不一样的是,这个高压是“局部”且“短暂”的,而深水区的浸泡,是全方位无死角的高压。 简单说,防尘要造的主要是“尘”,与“风”。前者通常限定是滑石粉,而且需要经过筛选,明确颗粒大小,明确总的有多少质量,然后限定在一个箱子的空间里,和设备在一起。而“风”则通过负压来完成---你能够理解为“抽空气”。设备就处于“尘”四处乱飞的环境里。 而“防水”呢,也容易,就是约定要在多深的水里面,浸泡多久,最后看看里面有没有水迹,或者能否一边泡水一边工作。就大概这样。 如果你是车主,你第一次遇到洪水的时候,车大概率不是刚出厂的新车了,比如说你已经开了两年,或者三四万公里。 这个期间,风吹雨打日晒,你车上的密封件,会不可能会出现什么异常----当然大概率是不会的,因为主机厂已经进行了充分的验证。 但是这种验证,只能保证说“它具备这个条件与潜力”,降低你失效的可能性。但并不保证说“它一定不会失效”。举个例子,厂家卖出了十万台车,如果里面有三四台车出现了问题,这是能接受的。 除了单品的质量上的问题,工厂对一致性的保证以外,这种失效通常还伴随着戏剧性的用户场景---你想都想不到的场景。比如说某个车主应急加冷却液的时候,往里灌入了河水,里面的小沙石划伤了密橡胶密封,等等。 在几万公里的行驶里程里,你的车不断地“振动”,也许你家门口的减速带造成了很大的振动,或者刚好触发了某个特殊的频率引起了共振。密封圈出现了变形。 另外一方面,开着纯电“涉水”的时候,已经打破了原有防水测试的条件---你开着车下水,水绝对是晃晃晃的“动”水。 它不停地在拍打你的车身,不停地从你的车轮里卷起来,飞溅到空气里,尔后又重新落回水面。 这个水大概率也是脏的--带有很多灰尘,与垃圾,有很大的可能是带有腐蚀效果,逐渐让密封失效。 厂家的IP67,是为了让你在不得已的情况下,拥有面对“异常环境”的底气,但它没办法保证每一次作死都能得到保护。 为了对自己的人身安全负责,不建议在暴雨天气里特意“涉水”,或者说,涉水的情况和燃油车类似---看深度。过深的水,不要去。