隨著越(yue)來越(yue)多(duo)的機(ji)械部件(jian)被(bei)電(dian)子(zi)(zi)部件(jian)取代,以及(ji)駕(jia)駛員(yuan)輔助(zhu)(zhu)系統的日(ri)益(yi)普及(ji),汽車(che)(che)中(zhong)的電(dian)子(zi)(zi)零部件(jian)數(shu)量正在迅速增(zeng)加。 這(zhe)種趨勢給汽車(che)(che)制造商及(ji)其供應商帶來了(le)更大的壓力,促使其尋(xun)找有(you)效方法(fa)來保(bao)(bao)護(hu)車(che)(che)內(nei)電(dian)子(zi)(zi)部件(jian)免(mian)受污染和密封失效的影響。 確保(bao)(bao)這(zhe)些(xie)電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器件(jian)在汽車(che)(che)使用壽命內(nei)可靠運行是(shi)首要目(mu)標,這(zhe)不僅是(shi)為(wei)了(le)提高成本效益(yi),同時有(you)助(zhu)(zhu)于推廣品(pin)牌的高品(pin)質形(xing)象及(ji)可靠性。
所有(you)電(dian)子零部(bu)(bu)件(jian),無論是壓縮機(ji)、泵(beng)、電(dian)動(dong)機(ji)、控制單元(yuan)還是日(ri)益普及的(de)(de)(de)主(zhu)動(dong)安全(quan)系統的(de)(de)(de)傳感(gan)器,在(zai)(zai)其整個壽命期(qi)內都(dou)會受(shou)到大(da)幅溫度波(bo)(bo)動(dong)的(de)(de)(de)影響。當部(bu)(bu)件(jian)外殼(ke)在(zai)(zai)車(che)輛運行過程(cheng)中升(sheng)溫并與路(lu)面(mian)的(de)(de)(de)低溫濺射(she)水或(huo)洗(xi)車(che)水接觸(chu)時,就會出現這(zhe)種(zhong)情(qing)況。這(zhe)種(zhong)溫度波(bo)(bo)動(dong)會在(zai)(zai)電(dian)子設備(bei)外殼(ke)內形(xing)成顯著的(de)(de)(de)真空效應。由此(ci)產生的(de)(de)(de)巨大(da)壓差可能(neng)會嚴重損壞保護敏感(gan)電(dian)子設備(bei)的(de)(de)(de)密(mi)封圈和(he)密(mi)封組件(jian),從而導致污物顆粒和(he)液(ye)體侵(qin)入,對(dui)電(dian)子部(bu)(bu)件(jian)產生腐蝕作(zuo)用并縮短其使用壽命。受(shou)損或(huo)有(you)缺陷的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件(jian)通常必須予以更(geng)換,這(zhe)使得(de)汽車(che)制造商及其供應商的(de)(de)(de)保修(xiu)(xiu)和(he)維(wei)修(xiu)(xiu)成本提高。
電動車中電子設(she)備(bei)和電池帶來的挑(tiao)戰
汽車(che)行業面臨(lin)的(de)一個重大挑戰(zhan)是(shi)電(dian)動車(che)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)性能(neng)(neng)電(dian)子設備和(he)電(dian)池的(de)溫(wen)(wen)度管(guan)理(li),原因在(zai)于,為了達到最佳性能(neng)(neng),這(zhe)些(xie)部件需要在(zai)一定的(de)溫(wen)(wen)度范圍(wei)內工(gong)作。這(zhe)些(xie)部件在(zai)運行時溫(wen)(wen)度會(hui)變得非(fei)常高(gao)(gao),需要使(shi)用(yong)液體進行冷(leng)卻。但這(zhe)樣(yang)(yang)會(hui)使(shi)電(dian)子裝置內部產生巨大溫(wen)(wen)差,在(zai)外(wai)殼(ke)上溫(wen)(wen)度最低的(de)點形(xing)成凝露(lu),從而(er)造成腐蝕或引(yin)起(qi)短路。對于大型(xing)電(dian)池外(wai)殼(ke)而(er)言,這(zhe)個問題非(fei)常普遍,如不采(cai)取有效措(cuo)施(shi)來均衡(heng)溫(wen)(wen)度和(he)壓力,該(gai)問題難(nan)以(yi)解決。鑒(jian)于外(wai)殼(ke)的(de)尺寸,即使(shi)較小的(de)溫(wen)(wen)差也會(hui)在(zai)外(wai)殼(ke)上產生足(zu)夠的(de)壓力,導致(zhi)其變形(xing)。在(zai)某些(xie)情況下,當車(che)輛從溫(wen)(wen)度較高(gao)(gao)的(de)車(che)庫中(zhong)(zhong)駛(shi)出并進入(ru)寒(han)冷(leng)露(lu)天環境時,外(wai)殼(ke)內部會(hui)形(xing)成真空,產生每平方米500千克的(de)負壓。輕薄型(xing)外(wai)殼(ke)幾(ji)乎無法承受這(zhe)樣(yang)(yang)高(gao)(gao)的(de)壓力。
透氣膜技(ji)術應對之道(dao): 實現空氣和壓力的均衡
原始設備制(zhi)造商(OEM)解決(jue)這一(yi)(yi)挑戰(zhan)的(de)方法通常有三種(zhong)(zhong)。第一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)(shi)灌封電(dian)子部(bu)件。盡管這種(zhong)(zhong)解決(jue)方案(an)會形成完美的(de)密封系統,但也會顯著(zhu)增加(jia)裝(zhuang)置重(zhong)量,而且發(fa)生(sheng)故障時無法重(zhong)新(xin)開啟進行修理;形成牢固密封系統的(de)另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)方法是(shi)(shi)(shi)采用優(you)質密封圈和(he)厚外殼壁。但這種(zhong)(zhong)系統的(de)缺點(dian)是(shi)(shi)(shi)會提高部(bu)件成本和(he)增加(jia)不(bu)必要的(de)重(zhong)量。
一(yi)種更(geng)合(he)理的常用解決方案是采用透氣(qi)膜(mo),透氣(qi)膜(mo)可以均(jun)衡外殼中(zhong)的空氣(qi),同時也能防止(zhi)液體和(he)污物顆(ke)粒侵入。
如圖(tu)1顯示了(le)密閉(bi)外殼內負壓持續積聚的過程。在未采用(yong)防水透氣產(chan)品(pin)的外殼上,經過幾輪溫度循環后,僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)7kPa的壓力就(jiu)足以(yi)導致密封(feng)圈(quan)失效(xiao)。而采用(yong)防水透氣產(chan)品(pin)的外殼能夠(gou)均衡壓力,防止(zhi)密封(feng)圈(quan)泄漏。
透氣膜解(jie)決方(fang)案的重要特性: 透氣量(liang)和透水(shui)壓
透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)和透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)水(shui)壓(ya)是(shi)決(jue)定(ding)(ding)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)性(xing)能的(de)兩個(ge)基本參(can)數。透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)是(shi)指(zhi)(zhi)給定(ding)(ding)時間(jian)和給定(ding)(ding)壓(ya)差(cha)下穿(chuan)過透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)的(de)空氣(qi)(qi)量(liang)(liang)。借助(zhu)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)可確定(ding)(ding)均衡(heng)壓(ya)差(cha)所(suo)需的(de)時間(jian)。透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)水(shui)壓(ya)是(shi)指(zhi)(zhi)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)發生(sheng)泄漏前必(bi)(bi)須承受的(de)最小靜水(shui)壓(ya)力。除其他因素外(wai),這兩個(ge)參(can)數還都受透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)孔(kong)徑影(ying)響。透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)供(gong)應商必(bi)(bi)須根據每(mei)種具體應用,提供(gong)具有最佳透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)量(liang)(liang)和透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)水(shui)壓(ya)參(can)數組合的(de)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)。
汽車行(xing)業面臨(lin)的(de)一(yi)個重大挑(tiao)戰是電子部件具有越來越小巧緊湊的(de)發展趨勢。這意味著,如果要將防水透(tou)氣組件集成到更小的(de)外殼(ke)上并使其(qi)發揮(hui)出最(zui)大效能,那(nei)么其(qi)尺(chi)寸也(ye)必須做得更小。這就(jiu)要求透(tou)氣膜(mo)表面每(mei)單位面積(ji)內(nei)的(de)透(tou)氣量(liang)更高,透(tou)氣量(liang)越高,透(tou)水壓(ya)也(ye)就(jiu)越低。