章节:汽车电气化正在急剧向前发展。无论使用传统内燃机还是电动动力系统,在汽车使用寿命期内为其脆弱电子零部件获取维护是必不可少的。
混合动力和电动汽车都面对新的技术挑战,只有使用高效压力平衡和透气透气组件,汽车制造商和供应商才未来将会应付这些挑战。 汽车电子零部件易受险恶环境条件影响。无论是加装在汽车底盘下还是发动机舱中,电子零部件(如电动机、掌控单元、传感器、压缩机或泵中的电子零部件)都会受到极端温度波动的影响,因此必需为其获取维护,避免污物或液体入侵。符合最基础拒绝的防水等级为IP6k9k,该等级可保证电子设备外壳免遭灰尘颗粒物、短时水龙头和蒸汽的影响。
使用内燃机的汽车和使用混合动力电机或电动机的汽车中的电子零部件面对着一个联合挑战:其工作温度与较低的外部环境温度之间不存在差异。部件在车辆运营过程中不会加剧,如果此时认识到温度较低的道路溅水或洗车水,它们的温度不会很快减少。这种情况不会在电子部件外壳中构成淋漓尽致的真空效应,导致空气通过密封圈转入部件中。
经过一段时间后,这种不当的压力平衡不会在密封圈和密封组件中产生形变,从而导致污物颗粒和液体入侵,对电子部件产生生锈起到并延长其使用寿命。低粘度液体和清洁剂用作车辆时会激化这种入侵危险性。
电动和混合动力汽车所面对的类似挑战 混合动力和电动汽车的电子部件不会遭遇更为险恶的环境条件影响。极高的工作温度和更大体积的电子部件外壳使得汽车制造商和供应商更为无法平衡温度和压力。动力系统的脆弱电子零部件,例如电动机、高性能电子部件、充电器、启动-行驶发电机等,必需要耐受性极高的温差和压差。
其原因是,运营过程中产生的热量对这些脆弱的高性能电子零部件导致的影响要多达它们对传统内燃机汽车电子零部件导致的影响。为避免这些高性能电子部件因极端温度波动而损毁,并使其在最佳温度范围内工作,一般来说不会用于液体对它们展开加热。但这种方法也有风险,它不会在外壳中温度最低点构成凝露,生锈电子部件,导致其过早经常出现故障。
另一方面,例如车辆行经时认识低温喷发物水或洗车水导致的温度变异也不会损毁电子设备。 案例分析:平衡逆变器和高压电池外壳中的压力 下面的例子通过清除车辆时交流逆变器外壳中的压力变化来展示这一现象。
逆变器可将电池输入的直流电切换为交流电,以供电动机用于。计算出来的对象是尺寸为40cmx20cmx20cm的外壳(相等于容积为16升至)。
在本例中,外壳内部空间的四分之一是机的,这就是说,外壳内包括4升至可以权利流动的空气。车辆运营过程中,逆变器的温度可超过70C。洗车时,温度为8C至10C的冷水不会喷气到汽车底部,使逆变器在五分钟内加热至40C,如图1右图。 在未使用透气透气产品的外壳中,这种温差不会导致大约90mbar的真空度。
每当车辆驶出积有冷水的区域时,都会构成这样的真空,真空不会对密封圈产生很大的形变,经过一段时间后,密封圈将再次发生外泄。其后果是,清洁剂、油、化学品和水等物质转入逆变器外壳,对脆弱的电子元器件导致损毁。
安装透气透气产品可以保证真空效应获得较慢平衡,而且还能从避免压力变异。使用透气透气产品的外壳中压力在短短六分钟后之后完全恢复为环境压力。
由于体积原因,混合动力或电动汽车的高压电池须要使用更加有效地的解决方案来平衡压力。这种情况下的最佳方法是搭配具备极高透气量的透气透气解决方案。由于电池只不会与喷发物水而非高压水认识,因此需要使用与发动机机罩内组件一样低的防水等级。
在本例中,电池外壳的尺寸为100cmx50cmx30cm,容积为150升至,其中的权利空气体积为50升至。在从奥地利因斯布鲁克(海拔570米)到布伦纳山口(海拔1370米)的30分钟车程中,电动汽车向下飞行高度的标高差为800米。在未使用透气透气产品的电池上,这种情况不会产生90mbar的负压,即使在山口的睡觉车站等候15分钟后,压力仍并未平衡,这样就不会使密封圈产生永久形变。
90mbar的负压相等于大约450kg的压力起到于面积为0.5m?的表面,轻型外壳无法长时间忍受这样的压力。尽管密封圈的设计可以应付低载荷,但这种极端形变最后不会造成其过热,导致外壳无法密封。
比上山时在外壳中构成的负压更加危险性的是下山时构成的90mbar真空度。为了平衡这种真空度,空气不会穿越不受影响的密封圈转入外壳,将污物颗粒和液体带进其中,从而在外壳内构成凝露,进而导致伤害。
在使用透气透气产品的外壳中,只不会产生大约15mbar微不足道的真空度,因而会对密封圈导致较轻的开销,并且这种压差可以在15分钟的行驶休息时间内被几乎平衡,如图2右图。 限于于混合动力和电动汽车空气和压力平衡的透气膜技术 构建压力平衡并保证电动机、动力电子装置和高压电池在使用寿命内维持可信,就要使用加装透气膜的透气透气解决方案。
透气膜技术容许密封外壳的空气互相交换,而且还可制止液体和污物颗粒的入侵。正如在前文高压电池示例中所看见的情况,对于某个特定应用于而言,透气量和浮水压是要求透气膜性能的两个基本参数。透气量是指等价时间和等价压差下穿越透气膜的空气量。
利用透气量可确认平衡压差所需的时间。浮水压是指透气膜再次发生外泄前必需忍受的大于静水压力。但是,透气量和浮水压并非唯一的变量:耐温性和耐热化学性也是透气膜组件的最重要参数。
透气膜供应商必需根据明确的透气透气应用于,为透气膜自由选择最佳的性能人组。对于必须让大量空气较慢出入、而防水等级又需要太高的大型电池外壳而言,使用透气膜可以取得较高的透气量。
而加装在发动机机舱的电子部件外壳必须常常应付温度峰值,因此一般来说不应使用耐温性低的透气膜。由于与明确应用于涉及的挑战各不相同,因此汽车制造商和供应商不应与透气膜制造商密切协作,以研发出有技术性及经济性方面合适的解决方案。
汽车透气产品在混合动力和电动汽车中的应用于 对于电动和混合动力汽车而言,电子部件温度管理所面对的关键挑战来自高性能电子部件的液体加热问题以及电子部件外壳的体积较小。液体加热本身不会在外壳内产生很高的温差,因此必需使用透气膜解决方案展开补偿,以平衡极大的压差并减少构成凝露的风险。对于体积较小的电子零部件来说,即使大于的压差也不会产生十分低的机械载荷,轻型外壳完全无法忍受这样的载荷。
在这些极端条件下,如今更加多的全球汽车制造厂商在戈尔为混合动力和电动汽车谋求到了先进设备高效的汽车透气解决方案。戈尔汽车透气透气产品可有效地维护汽车电子零部件免遭污物和密封过热的影响,明显提升部件的可靠性,缩短其使用寿命,更加增加了设计、生产和售后服务中的成本投放。其透气透气膜的性能最为独有,可以较慢平衡压差和温差,避免污物和液体入侵电子零部件。戈尔汽车透气透气解决方案通过减少对厚实外壳、密封和垫圈的市场需求,构建了对产品设计复杂性的修改以及生产成本的增加,性能更加可信,并使构建全球性平台的一体化显得更加非常简单。
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