汽车发动机舱内线束防火等级测试的UL94标准要求

汽车发动机舱是整车电气系统的“核心战场”，集中了发动机、排气管、燃油管路等高温高风险部件，长期处于150℃以上高温、机油泄漏及电气短路的复杂环境中。线束作为连接各电气部件的“神经脉络”，其绝缘材料的防火性能直接决定车辆安全——一旦线束因高温或短路引燃，可能迅速引发发动机舱火灾，甚至穿透防火墙危及驾乘人员。UL94标准作为国际公认的塑料燃烧性能评估体系，通过量化测试分级线束防火等级，是主机厂规范发动机舱线束安全的关键依据。

UL94与发动机舱线束的关联逻辑

发动机舱对於线束的防火需求，本质是“抵御内外双源风险”：内部风险来自线束自身电气故障（如短路、连接器接触不良）产生的高温，外部风险则是排气管辐射热、机油泄漏后的高温接触。若线束材料燃点低或燃烧快，火灾可能在数秒内蔓延，因此需要UL94评估材料的“点燃难度、燃烧速度、滴落物危险性”三大核心指标。

对於发动机舱线束而言，UL94的价值在於“将抽象的‘防火性能’转化为可量化的等级”。例如，某款发动机的机油滤清器附近线束，若使用未达V-1等级的PVC材料，机油泄漏接触120℃滤清器时可能30秒内引燃；而V-0等级的氟塑料绝缘材料，即使被引燃也会在10秒内自熄，且无滴落物引燃周边机油。

UL94的防火等级体系

UL94将塑料燃烧性能分为两大类别：水平燃烧（HB）与垂直燃烧（V-2、V-1、V-0），等级从低到高依次为HB＜V-2＜V-1＜V-0。其中垂直燃烧等级更贴合发动机舱线束“垂直/倾斜布置”的真实场景，是关键评估类别。

HB等级为水平燃烧，适用于低风险区域（如远离热源的次要传感器线束）；V类为垂直燃烧，针对关键区域：V-0要求两次点燃后火焰均≤10秒熄灭且无滴落物引燃棉花；V-1要求火焰≤30秒熄灭且无滴落物；V-2允许火焰≤30秒但滴落物可引燃棉花。发动机舱高危区域（如排气管旁）通常强制要求V-0等级。

UL94水平燃烧测试（HB等级）要求

HB测试模拟低风险区域的燃烧场景，样品尺寸为127mm×12.7mm×厚度（≤12.7mm），水平固定后用19mm火焰点燃自由端30秒（未点燃则延长至60秒）。测试需记录燃烧至100mm标记线的时间或熄灭时间，计算燃烧速度。

判定标准为：厚度≤3.05mm时燃烧速度≤76mm/min；厚度＞3.05mm时≤38mm/min，或燃烧至100mm前熄灭。这类等级仅适用于发动机舱边缘的低温传感器线束，因环境温度低、远离热源，火灾风险可控。

UL94垂直燃烧测试（V类）规范

V类测试是发动机舱关键线束的核心评估，样品垂直固定，底端距棉花收集盘305mm。用19mm火焰两次点燃（每次10秒，间隔60秒），观察火焰熄灭时间与滴落物。

V-0的核心要求是“快速自熄+无危险滴落”——两次点燃后火焰均≤10秒熄灭，且滴落物不引燃下方棉花；V-1允许火焰≤30秒但无滴落物；V-2则允许滴落物引燃棉花。发动机舱内靠近排气管、燃油管路的线束，必须选择V-0等级，避免滴落物引燃机油或燃油。

需注意，V类测试中的“火焰熄灭时间”仅指可见火焰，不包含阴燃（无火焰的缓慢燃烧）。若样品阴燃超过60秒，需重新测试，但阴燃本身不影响等级判定。

发动机舱线束的UL94等级选择策略

主机厂对於等级的选择遵循“区域风险分级”：

高危区（排气管旁、涡轮增压器、燃油喷射器附近）：环境温度＞200℃且存在油液泄漏风险，需V-0等级（如氟塑料、阻燃PA66）。例如，涡轮旁通阀线束需用V-0的PTFE材料，抵御涡轮600℃的高温。

中危区（发动机缸体、发电机线束）：温度80℃-150℃，存在机油泄漏风险，需V-1等级（如阻燃PVC、TPE）。例如，发电机与蓄电池的主线束常用V-1的PVC，平衡防火与成本。

低危区（冷却液传感器、边缘线束）：温度＜80℃且远离热源，可用HB等级（普通PVC），但要求燃点≥200℃，避免偶然故障引燃。

UL94与汽车行业标准的协同

UL94并非孤立，需与ISO 6722（低压电缆尺寸与性能）、SAE J1128（环境耐候性）协同：

ISO 6722规定了线束的耐温、绝缘厚度等基础要求，UL94补充燃烧性能——例如，ISO 6722要求绝缘耐温≥105℃，但未提燃烧性能，UL94的V类测试填补空白。主机厂通常要求线束同时满足两者。

SAE J1128模拟发动机舱的高温循环、振动环境，UL94需结合其“预处理”：样品先经150℃×1000小时高温老化，再做燃烧测试，评估长期使用后的性能衰减。若老化后燃烧速度加快，说明材料耐老化不足，无法满足长期需求。

UL94测试的常见误区

实际应用中，供应商常陷入三类误区：

一是“厚度决定等级”——防火等级取决于阻燃配方而非厚度。例如0.8mm的阻燃PA66可达V-0，而2.0mm普通PVC仅V-2，需关注阻燃剂类型（如卤系或无卤）。

二是“滴落物即不合格”——V-2允许滴落物引燃棉花，若区域下方无易燃物（如金属底板），选V-2是合理的成本优化。

三是“样品不规范”——测试需用批量生产的线束绝缘层，且表面清洁无油污。若用未加阻燃剂的PVC片代替成品，结果会与实际不符，导致认证失败。