Từ gioăng kín khoang cabin đến bộ pin: Những yêu cầu mới về gioăng cao su trong xe điện

Khi bạn mở cửa xe điện (EV), gioăng cao su của cửa sẽ là thứ đầu tiên bạn nhìn thấy qua kính. Gioăng này vẫn phải có chức năng ngăn nước mưa, vừa khít với khe hở và cho phép cửa đóng lại mà không gặp quá nhiều lực cản.

Nhưng nếu bạn nhìn xuống gầm xe, nhiệm vụ của gioăng cao su sẽ phức tạp hơn. Gioăng vỏ pin là một mối nối lớn duy nhất, nằm rất gần với đường ống và các kết nối điện của hệ thống làm mát. Nó cần phối hợp với hệ thống quản lý áp suất của vỏ thiết bị thay vì chỉ cố gắng làm cho vỏ thiết bị kín khít nhất có thể.

Nhu cầu mới về gioăng cao su cho xe điện chủ yếu là do sự thay đổi chức năng của gioăng, hiện nay một chiếc xe đảm nhiệm nhiều chức năng gioăng khác nhau. Do đó, thông số kỹ thuật của mỗi loại gioăng cao su sẽ khác nhau.

Đối với Hutchinson, các dòng sản phẩm ô tô dành cho thân xe và mái xe, hệ thống quản lý nhiệt và hệ thống truyền động điện vẫn được tách biệt. Điều này cho thấy sự chuyển đổi từ động cơ đốt trong sang động cơ điện sẽ không chỉ dẫn đến yêu cầu về một loại vật liệu duy nhất. Đó là lý do tại sao Hutchinson quyết định giữ các ứng dụng khác nhau này riêng biệt cho các dòng sản phẩm ô tô của mình.

Ví dụ, khi hợp tác với Công ty TNHH Sản phẩm Cao su Chính xác Dalian Yida, Hutchinson cho rằng bản vẽ chi tiết và các chi tiết lắp ráp là hữu ích nhất. Việc nắm rõ vị trí chính xác của chi tiết quan trọng hơn việc được giới thiệu ngay một công thức "chuẩn EV".

Mặc dù vấn đề chính đã bộc lộ ngay từ đầu, nhưng những chi tiết nhỏ cũng rất quan trọng.

Một phần của bài kiểm tra độ kín cabin xe điện là kiểm tra những yếu tố mà người lái có thể nhận thấy ngay lập tức - xem có nước lọt vào cabin hay không, có tiếng ồn do gió hay không, hoặc cửa có cần phải đẩy mạnh bất thường hay không.

Hiếm khi những triệu chứng như vậy cho thấy có lỗi về vật liệu. Có thể gioăng đang ép vào khe hở không đều, hoặc một góc có thể hoạt động khác so với đoạn thẳng được sử dụng trong lần kiểm tra ban đầu.

Hình dạng mặt cắt ngang, vị trí cố định và mức độ nén đều là những yếu tố rất quan trọng. Việc chỉ làm cứng cao su có thể khiến việc đóng chặt khó khăn hơn mà vẫn không khắc phục được khe hở cục bộ.

Ngoài ra, còn có những bộ phận và đường nối bên trong cụm cửa mà một mảnh lấy từ thân xe không thể bao phủ được. Do đó, sự thành công của việc kiểm tra vật liệu chỉ là bước sơ bộ. Cần phải kiểm tra gioăng đã lắp đặt xung quanh toàn bộ phần mở của thân xe.

Việc sử dụng cửa thường xuyên làm nảy sinh thêm một câu hỏi: sau khi đóng mở cửa nhiều lần, gioăng cửa có còn giữ nguyên vị trí không? Có thể xuất hiện hiện tượng cọ xát, hư hỏng cục bộ hoặc một phần nào đó bị gấp không đúng cách không?

Hiệu suất làm kín khoang cabin xe điện đối với các loại sự cố khác nhau (nước xâm nhập, lực đóng cửa và hành vi âm thanh) cần được đánh giá bằng các tiêu chí riêng biệt. Việc gọi kết quả là "làm kín tốt" không phản ánh đúng tình hình thực tế đằng sau thuật ngữ này và vẫn còn nhiều khả năng cần được giải thích.

Nắp pin là một khớp nối lớn hơn nhiều.

Vai trò của gioăng vỏ ắc quy khác với các gioăng khác trong xe. Nó thường được nén ở các bề mặt tiếp xúc và sự thay đổi nhỏ của các bề mặt này có thể làm thay đổi mức độ kín khít dọc theo toàn bộ chu vi của nó.

Khe hở danh nghĩa được thể hiện trên bản vẽ. Nhưng một chi tiết đã lắp ráp cũng sẽ phản ánh, ví dụ, độ phẳng và số lượng ốc vít, độ cứng của chi tiết và dung sai.

Gioăng rộng hơn không phải lúc nào cũng là giải pháp đúng đắn. Nó có thể tạo ra sự tiếp xúc tốt hơn ở một khu vực nhưng lại bị nén quá mức ở khu vực khác.

Do đó, việc xem xét khả năng làm kín của bộ pin cần bao gồm đánh giá cả mối nối chứ không chỉ riêng gioăng. Cần đặt câu hỏi liệu hình dạng gioăng được chọn có duy trì được sự tiếp xúc thích hợp ở cả những điểm kín nhất và những điểm lỏng nhất hay không.

Các loại gioăng định hình sẵn, biên dạng đúc và hệ thống định hình tại chỗ cũng mang đến những yêu cầu lắp ráp và bảo dưỡng khác nhau. Việc lựa chọn nên tuân theo thiết kế vỏ thiết bị và phương pháp sản xuất.

Bảng này cũng là một công cụ hữu ích để kiểm tra lại quyết định mua hàng của bạn. Nếu cả năm địa điểm bạn đã xem đều đề xuất cùng một loại vật liệu mà không có thắc mắc gì, thì có lẽ bạn nên xem xét lại lần nữa để đánh giá ứng dụng của mình.

Việc ngăn nước không có nghĩa là ngăn cản mọi quá trình trao đổi khí.

Một ví dụ thực tế trên xe hơi sẽ giúp giải thích khái niệm này.

Vào tháng 11 năm 2020, họ đã công bố việc sản xuất linh kiện bù áp DIAvent cho ARCFOX α-T từ BJEV. Họ đã trình bày ứng dụng của linh kiện này, kết hợp giữa cân bằng áp suất thông thường và xả khí khẩn cấp.

Đây là trường hợp của nhà cung cấp được công khai, không phải dự án của Yida. Tầm quan trọng của nó nằm ở cách phân chia trách nhiệm bên trong vỏ pin.

Gioăng bao quanh giúp bảo vệ mối nối. Một bộ phận đặc biệt điều chỉnh sự trao đổi khí trong những điều kiện nhất định. Việc chỉ nén gioăng để làm kín không thay thế được chức năng của thiết bị thứ hai.

Dựa trên ví dụ này, chúng ta cũng không thể khẳng định rằng một lỗ thông hơi sẽ hoạt động hoàn toàn giống nhau trên một thiết kế pin khác. Chúng ta phải xem xét pin, cách bố trí lỗ thông hơi và vỏ pin như một tổng thể.

Khi niêm phong các bộ pin, hãy đảm bảo xác định cách thức xử lý sự thay đổi áp suất thông qua giao diện khớp nối/gioăng trước khi hoàn thiện thông số kỹ thuật của gioăng. Câu trả lời cho câu hỏi này có thể quyết định loại lực tác động lên khớp nối.

Nhãn mác chỉ là gợi ý. Tên thật mới là thứ bạn cần.

Đôi khi, khách hàng tìm mua gioăng làm kín cho xe điện chỉ hỏi về khả năng tương thích bằng cách nói rằng chất làm mát là loại dành cho ô tô với một nhiệt độ nhất định. Điều đó là không đủ để đánh giá khả năng tương thích. Hãy yêu cầu thông số kỹ thuật, nồng độ và các chất phụ gia chính của chất lỏng đã được phê duyệt. Sẽ là sai lầm nếu khuyến nghị sử dụng cùng một hệ thống làm mát bằng nước-glycol cho hệ thống làm mát ngâm. Đừng quên về áp suất và nhiệt độ hoạt động. Do đó, gioăng làm kín chất làm mát xe điện phải được thử nghiệm cùng với chất lỏng dự kiến ​​sử dụng và các bộ phận tương thích thực tế khớp với gioăng. Điều này cũng cần được nêu rõ trong báo cáo thử nghiệm.

Hãy đọc kết quả tìm kiếm IP để hiểu rõ phạm vi áp dụng của nó.

Tiêu chuẩn IEC 60529 phân loại bảo vệ vỏ thiết bị. Tiêu chuẩn ISO 20653:2023 đề cập đến việc bảo vệ các vỏ thiết bị điện trên xe đường bộ, bao gồm vật thể lạ, nước và sự xâm nhập. Thông số kỹ thuật của khách hàng cần xác định phương pháp và phiên bản yêu cầu.IEC 60529,ISO 20653:2023

Đây là các bài kiểm tra vỏ thiết bị đã được xác định. Chúng không tự xác định được khả năng chống chịu chất làm mát, tuổi thọ pin hoặc khả năng bảo vệ chống lại hiện tượng quá nhiệt.

Kết quả kiểm định IP thuộc về toàn bộ cụm lắp ráp đã được kiểm tra. Nó phụ thuộc vào nắp đậy, gioăng, ốc vít, đầu nối và các đặc điểm thông gió—chứ không chỉ riêng thành phần cao su.

Thời điểm tiến hành thử nghiệm cũng rất quan trọng. Một vỏ thiết bị được thử nghiệm ngay sau khi lắp ráp chưa chắc đã chứng minh được khả năng bảo vệ sau quá trình lão hóa hoặc tác động cơ học cần thiết.

Việc sửa đổi lớp phủ hoặc cách bố trí khóa có thể làm thay đổi kết quả ngay cả khi hợp chất vẫn giữ nguyên. Báo cáo cần nêu rõ cấu hình để có thể xem xét lại những thay đổi sau này.

Gioăng phải tiếp tục hoạt động tốt sau lần lắp ráp đầu tiên.

Sự tiếp xúc ban đầu không phải là toàn bộ vấn đề. Lực phản ứng của cao su có thể thay đổi trong khi nó vẫn bị nén, và sự thay đổi nhiệt độ có thể làm thay đổi kích thước của mối nối xung quanh.

Điều này trở nên quan trọng khi nắp bị biến dạng giữa các ốc vít hoặc các bộ phận ghép nối giãn nở khác nhau. Gioăng phải duy trì hiệu quả trong suốt những thay đổi đó.

Không có một giá trị độ cứng duy nhất nào có thể giải quyết triệt để vấn đề này. Hợp chất cứng hơn có thể chịu được tải trọng lớn hơn; hợp chất mềm hơn có thể bị biến dạng quá mức ở những vùng không được hỗ trợ.

Đối với gioăng cao su cho xe điện, việc lựa chọn vật liệu cần tuân theo không gian nén sẵn có, tải trọng lắp ráp, nhiệt độ và môi chất. Dữ liệu thử nghiệm hữu ích là dữ liệu đáp ứng được các điều kiện đó.

Sự thận trọng tương tự cũng áp dụng cho các yêu cầu liên quan đến điện và phòng cháy chữa cháy. Không nên cho rằng chất đàn hồi sẽ cung cấp khả năng cách điện cần thiết chỉ vì nó là cao su.

Kết quả về khả năng bắt lửa của vật liệu cũng khác với đánh giá toàn diện về sự kiện nhiệt của pin. Nếu cần một trong hai đặc tính này, hãy xác định rõ ràng các tiêu chí thử nghiệm và chấp nhận có liên quan.

Kiểm tra điều kiện sản xuất mà bạn dự định cung cấp.

Thử nghiệm với mẫu nhỏ rất hữu ích, nhưng nó có thể che giấu những khác biệt về hình dạng hoặc quy trình. Mẫu thử nghiệm cần phải đại diện cho hợp chất, thành phần và điều kiện sản xuất dự định.

Bắt đầu bằng việc kiểm tra và lắp ráp có kiểm soát. Ghi lại độ khớp của các bộ phận trước khi đưa mối nối vào quy trình vận hành đã được thống nhất.

Trình tự thực hiện dự án khá đơn giản:

Yêu cầu → xem xét bản vẽ và hợp chất → mẫu đại diện → lắp ráp → xử lý → kiểm tra chức năng → tháo rời → phê duyệt sản xuất.

Đây là quy trình làm việc được đề xuất, không phải là phương pháp thử nghiệm theo quy định. Các điều kiện và trách nhiệm vẫn cần được thỏa thuận với khách hàng.

Đối với các mối nối có thể bảo dưỡng, cần bao gồm việc tháo lắp và lắp ráp lại. Gioăng được chấp thuận cho lần lắp đặt đầu tiên không tự động được chấp thuận để tái sử dụng.

Những thay đổi sau khi đã được phê duyệt cũng cần được thực hiện cẩn trọng tương tự. Việc thay thế hợp chất, điều chỉnh hồ sơ hoặc thay đổi quy trình có thể ảnh hưởng đến bằng chứng hỗ trợ kết quả ban đầu.

Điều gì tạo nên một cuộc điều tra hữu ích?

Đối với các bộ phận cao su tùy chỉnh cho xe điện, cần xác định giao diện trước khi chọn vật liệu. Bộ phận đó có phải đang bảo vệ cửa xe, giữ chất làm mát hay làm kín nắp pin không?

Hãy gửi bản vẽ, hình học lắp ghép và trình tự vận hành. Nếu có liên quan đến chất lỏng, hãy cung cấp thông số kỹ thuật thực tế của chất lỏng đó. Nếu yêu cầu thử nghiệm của khách hàng, hãy bao gồm phương pháp và giới hạn chấp nhận.

Đối với dự án được thảo luận với Yida, những chi tiết này là cơ sở để thống nhất các yêu cầu về vật liệu, điều kiện mẫu và xác nhận chất lượng thành phẩm. Các tuyên bố về hiệu năng cần phải gắn liền với bằng chứng ứng dụng thực tế.

Các bộ phận cao su tùy chỉnh cho xe điện không nhất thiết phải có cùng đặc tính, hoặc sử dụng loại hợp chất đắt tiền nhất. Chúng cần có các đặc tính phù hợp ở đúng vị trí lắp đặt.

Đó là sự thay đổi chính từ việc làm kín khoang cabin sang việc đóng gói pin: nhiều nhiệm vụ riêng biệt hơn, nhiều giao diện cần xem xét hơn và ít chỗ hơn cho một nhãn vật liệu chung thay thế cho một thông số kỹ thuật hoàn chỉnh.