سال گذشته، یک اتوبوس تمام الکتریکی در یک بخش سرازیری مداوم از فلات یوننان-گویژو با خرابی ناگهانی سیستم کمکی ترمز مواجه شد. تحقیقات نشان داد که علت اصلی، خرابی یک کنترل‌کننده خلاء بود که باعث توقف پمپ خلاء شد و مخزن خلاء با حجم کم، ذخیره انرژی کافی نداشت که تقریباً باعث یک حادثه بزرگ شد.1 این مورد، خطرات طراحی سیستم‌های کمکی خلاء سنتی را آشکار کرد و همچنین باعث شد که صنعت شروع به بررسی مجدد نقش کلیدی پمپ‌های خلاء میکرو DC در سیستم‌های کمکی الکترونیکی خودرو کند.

چرا وسایل نقلیه الکتریکی باید به پمپ‌های میکرو وکیوم متکی باشند؟

در خودروهای سوختی سنتی، منیفولد ورودی موتور به طور طبیعی فشار منفی ایجاد می‌کند و یک منبع خلاء آزاد برای سیستم کمکی ترمز فراهم می‌کند. با این حال، خودروهای الکتریکی موتور ندارند و بدون منبع خلاء، پدال ترمز بسیار سنگین می‌شود - نیروی ترمزگیری دستی به تنهایی با الزامات ایمنی فاصله زیادی دارد.

در این زمان، یکپمپ خلاء میکرو دی سیp تنها راه حل می‌شود:

درایو الکتریکیمستقیماً از منبع تغذیه ۱۲/۲۴ ولت خودرو استفاده کنید، پیستون یا دیافراگم را با سرعت بالا در موتور حرکت دهید و به طور فعال خلاء را خارج کنید۳.

پاسخ سریع:برای مثال، HD-PC3025N می‌تواند در عرض ۱ ثانیه فشار منفی ۷۰ کیلوپاسکال را برای رفع نیازهای ترمز اضطراری ایجاد کند؛

تامین انرژی مستقل:به شرایط کارکرد موتور محدود نمی‌شود، حتی زمانی که وسیله نقلیه ثابت است نیز می‌تواند کار کند

چگونه پمپ‌های میکرو وکیوم بر موانع غلبه می‌کنند و الزامات سختگیرانه خودرو را برآورده می‌کنند؟

۱. شاخص‌های عملکرد: تعادل بین خلأ و جریان

چالش فلات:در ارتفاع ۳۰۰۰ متری، فشار اتمسفر به حدود ۷۰ کیلوپاسکال (۱۰۱ کیلوپاسکال در دشت) کاهش می‌یابد. اگر خلاء اسمی پمپ فقط ۵۰- کیلوپاسکال باشد، فشار منفی مؤثر واقعی به ۲۰- کیلوپاسکال کاهش می‌یابد و در نتیجه باعث کمبود شدید نیروی کمکی ترمز می‌شود. بنابراین، لازم است مدلی با خلاء ۷۰- کیلوپاسکال (مانند PC3025N) انتخاب شود تا حاشیه ایمنی باقی بماند.

میرایی جریان:برای پمپی با جریان اسمی ۲۵ لیتر در دقیقه، جریان واقعی ممکن است پس از اتصال یک لوله ۱ متری + ۲ زانویی به ۱۵ لیتر در دقیقه کاهش یابد. در هنگام ترمزگیری مداوم (مانند یک سرازیری طولانی)، اگر جریان کافی نباشد و فشار مخزن خلاء نتواند حفظ شود، آلارم ترمز فعال می‌شود.

 

2.قابلیت اطمینان: تضمین مضاعف دوام و جلوگیری از خرابی

تست استقامت ۱۵۰۰ ساعته:Ruhaizhibo iEVP Pro با روتورهای گرافیتی بهینه شده است و طول عمر آن از رقبای بین‌المللی بیشتر است.

مرحله ۲: تطبیق خلا و جریان

جدول بررسی سریع (با در نظر گرفتن مدل‌های رایج پینچنگ به عنوان نمونه)

 

طراحی افزونه کنترلر دوگانه:سیستم جدید از دو کنترل‌کننده خلاء موازی استفاده می‌کند. اگر یکی از آنها از کار بیفتد، دیگری همچنان می‌تواند پمپ را برای کار کردن کنترل کند و از خرابی تک نقطه‌ای جلوگیری کند.

استراتژی کاهش بار هوشمند:هنگامی که نشتی خلا (گرادیان فشار غیرطبیعی) تشخیص داده شود، به طور خودکار به حالت کار متناوب تغییر می‌کند تا از سوختن موتور جلوگیری شود.

سازگاری با محیط: از سرمای شدید تا رطوبت بالا

تحمل بخار آب:سیستم ترمز ممکن است هوای مرطوب را استنشاق کند و پمپ‌های معمولی مستعد زنگ‌زدگی هستند. با این حال، پمپ خلاء کوچک PC اجازه می‌دهد تا محیط "غنی از بخار آب" باشد و از آب‌بندهای لاستیکی فلوئور در داخل استفاده می‌کند.

شروع سرد -30℃:پمپ‌های موتور بدون جاروبک (مانند سری VML) همچنان می‌توانند در دماهای پایین به سرعت پاسخ دهند و از خطر انجماد سیستم‌های هیدرولیک سنتی جلوگیری کنند.

 

۳. چالش‌های واقعی: تنگناها و راه‌حل‌های اقتصاد خردخلاءپمپ‌ها

اگرچه این فناوری به بلوغ رسیده است، اما میکروپمپ‌ها هنوز با سه نقطه ضعف عمده در کاربرد مواجه هستند:

تضاد مصرف انرژی و NVH (صدا و ارتعاش)

پمپ‌های جریان بالا اغلب توانی بیش از ۴۰ وات دارند و عملکرد مداوم آنها توان قابل توجهی مصرف می‌کند (که حدود ۰.۵٪ از برد وسیله نقلیه الکتریکی را تشکیل می‌دهد). در عین حال، ممکن است صدای موتور به کابین خلبان منتقل شود. راه حل‌ها:

موتور بدون جاروبک + کنترل فرکانس متغیر: به عنوان مثال، سری VML با تنظیم سرعت، مصرف برق در حالت بیکاری را کاهش می‌دهد.

پوشش عایق صدا + کاهش لرزش شلنگ: یک راه حل رایج برای تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM).

خطر گرمای بیش از حد در سناریوهای فلات و نشت

در شرایط ثابت یا زمانی که آب‌بندی خراب می‌شود، پمپ ممکن است به دلیل کارکرد طولانی مدت بیش از حد گرم شود. کنترل‌کننده جدید به طور هوشمند پمپ را از طریق نظارت بر گرادیان فشار متوقف می‌کند:

اگر گرادیان افت فشار در عرض 10 ثانیه پس از کارکرد، کمتر از 8 میلی بار بر ثانیه باشد، سیستم نرمال تلقی شده و پمپ فوراً متوقف می‌شود.

اگر گرادیان غیر طبیعی باشد (نشتی)، وارد چرخه حفاظتی "کار ۱۵ ثانیه + توقف ۱۰ ثانیه" خواهد شد.

بازی فضا و هزینه

پمپ‌های جریان بزرگ (مانند PC3025N) 1 کیلوگرم وزن دارند و فضای شاسی را اشغال می‌کنند. اگرچه کنترلر دوگانه + مخزن خلاء با حجم زیاد، قابلیت اطمینان را بهبود می‌بخشد، اما هزینه حدود 30٪ افزایش می‌یابد15. روند صنعت، طراحی یکپارچه است: Haizhibo کنترلر را در بدنه پمپ تعبیه می‌کند تا سیم‌کشی‌ها و رابط‌ها را کاهش دهد6.

 

جهت‌گیری آینده: نه فقط یک «نقش پشتیبان»

با ارتقاء رانندگی هوشمند، عملکرد پمپ‌های میکرو وکیوم در حال گسترش است:

پشتیبان اضافی برای رانندگی خودکار بالاتر از سطح L3:وقتی ترمز هیدرولیکی الکترونیکی از کار می‌افتد، سیستم بوستر خلاء به عنوان پشتیبان مکانیکی عمل می‌کند7؛

تامین هوای فعال سیستم تعلیق:بعضی از مدل‌ها از یک پمپ خلاء برای به کار انداختن فنر بادی استفاده می‌کنند و به این ترتیب «یک پمپ برای چندین کاربرد»6 را محقق می‌سازند؛

گردش هیدروژن در خودروی پیل سوختی هیدروژنی:میکروپمپ‌های مقاوم در برابر خوردگی در سیستم گردش هیدروژن برای بهبود مصرف سوخت استفاده می‌شوند.

 

نتیجه‌گیری: اجزای کلیدی، اما بهینه‌سازی در سطح سیستم مورد نیاز است

پمپ‌های خلاء میکرو دی‌سی به طور کامل نیازهای کمکی نیروی خودروهای الکتریکی مدرن را برآورده می‌کنند، اما باید "مطابق با علائم" انتخاب شوند:

خودروهای خانوادگی:سطح PC3025N (-70kPa، 25L/min) با یک کنترلر واحد + مخزن خلاء 8 لیتری کافی است8؛

خودروهای تجاری/مدل‌های کوهستانی: به پمپ‌های بالاتر از -80kPa + کنترل‌کننده‌های دوگانه + مخازن خلاء بزرگ 15 لیتری نیاز دارند و مانیتورینگ گرادیان فشار را پیکربندی می‌کنند14؛

ماشین‌های هوشمند آینده:پمپ‌های موتور بدون جاروبک (مانند VML) با در نظر گرفتن راندمان، بی‌صدا بودن و کنترل هوشمند67، به جریان اصلی تبدیل خواهند شد.

به اتفاق نظر مهندسان: مهم نیست عملکرد یک پمپ به تنهایی چقدر قوی باشد، به خوبی هماهنگی سیستم "پمپ-مخزن-کنترلر-سنسور" نیست. هنگام انتخاب، نه تنها باید به پارامترهای اسمی پمپ توجه کنید، بلکه باید ظرفیت بار و مکانیسم پاسخ به خطا را در کل سیستم خودرو نیز بررسی کنید - از این گذشته، میلی ثانیه های بین ترمزها حاشیه ایمنی عمر را تعیین می کنند.

موتور شنژن پینچنگدارای سال‌ها تجربه در تحقیق و توسعه و تولیدمیکرو پمپ‌های خلاء، و گواهینامه خودرو IATF 16949 را اخذ کرده است که می‌تواند راهکارهای خوبی برای تولید قطعات خودرو ارائه دهد.