Praėjusiais metais važiuojant nuokalnėn Junano-Guižou plynaukštėje, grynai elektra varomas autobusas staiga susidūrė su stabdžių pagalbinės sistemos gedimu. Tyrimo metu nustatyta, kad pagrindinė gedimo priežastis buvo vieno vakuumo valdiklio gedimas, dėl kurio sustojo vakuuminis siurblys, o mažo tūrio vakuuminė talpykla neturėjo pakankamai energijos, todėl vos neįvyko didelė avarija. Šis atvejis atskleidė tradicinių vakuuminių pagalbinių sistemų projektavimo riziką ir paskatino pramonę iš naujo nagrinėti pagrindinį mikro nuolatinės srovės vakuuminių siurblių vaidmenį automobilių elektroninėse pagalbinėse sistemose.

Kodėl elektrinės transporto priemonės turi pasikliauti mikrovakuuminiais siurbliais?

Tradiciniuose kuru varomuose automobiliuose variklio įsiurbimo kolektorius natūraliai sukuria neigiamą slėgį, kuris suteikia laisvą vakuumo šaltinį stabdžių pagalbinei sistemai4. Tačiau elektromobiliai neturi variklio, o be vakuumo šaltinio stabdžių pedalas tampa itin sunkus – vien rankinio stabdymo jėga toli gražu neatitinka saugos reikalavimų.

Šiuo metumikro nuolatinės srovės vakuuminis siurblysp tampa vieninteliu sprendiniu:

Elektrinė pavara: tiesiogiai naudokite transporto priemonės 12 V / 24 V maitinimo šaltinį, varykite stūmoklį arba diafragmą dideliu greičiu judėdami per variklį ir aktyviai ištraukite vakuumą3;

Greitas atsakymas:Pavyzdžiui, HD-PC3025N gali sukurti -70 kPa neigiamą slėgį per 1 sekundę, kad patenkintų avarinio stabdymo poreikius3;

Nepriklausomas energijos tiekimas:neapribotas variklio darbo sąlygomis, jis gali veikti net ir transporto priemonei stovint

Kaip mikro vakuuminiai siurbliai įveikia kliūtis ir atitinka griežtus automobilių pramonės reikalavimus?

1. Veikimo rodikliai: vakuumo ir srauto pusiausvyra

Plokštumos iššūkis:3000 metrų aukštyje atmosferos slėgis nukrenta iki maždaug 70 kPa (101 kPa lygumoje). Jei nominalus siurblio vakuumas yra tik -50 kPa, faktinis efektyvus neigiamas slėgis sumažėja iki -20 kPa, todėl stabdžių pagalbos sistema labai sumažėja. Todėl, kad būtų palikta saugos riba, būtina pasirinkti modelį, kurio vakuumas yra ≥ -70 kPa (pvz., PC3025N).

Srauto slopinimas:Jei siurblio nominalus srautas yra 25 l/min., prijungus 1 metro vamzdį + 2 alkūnes, faktinis srautas gali sumažėti iki 15 l/min. Nuolatinio stabdymo metu (pvz., ilgoje nuokalnėje), jei srautas yra nepakankamas ir negalima palaikyti vakuuminio bako slėgio, įsijungs stabdžių signalizacija.

 

2.Patikimumas: dvigubas patvarumo ir gedimų prevencijos draudimas

1500 valandų ištvermės bandymas:„Ruhaizhibo iEVP Pro“ buvo optimizuotas su grafito rotoriais, o jo tarnavimo laikas viršija tarptautinių konkurentų tarnavimo laiką.

2 veiksmas: suderinkite vakuumą ir srautą

Greita patikrinimo lentelė (pavyzdys – įprasti Pinčengo modeliai)

 

Dvigubo valdiklio perteklinis dizainas:Naujoji sistema naudoja du lygiagrečius vakuumo valdiklius. Jei vienas sugenda, kitas vis tiek gali valdyti siurblio veikimą, taip pašalinant vieno taško gedimą.

Pažangi apkrovos mažinimo strategija:Aptikus vakuumo nuotėkį (nenormalų slėgio gradientą), prietaisas automatiškai persijungia į pertraukiamo veikimo režimą, kad variklis neperdegtų.

Prisitaikymas prie aplinkos: nuo ekstremalaus šalčio iki didelės drėgmės

Vandens garų tolerancija:Stabdžių sistema gali įkvėpti drėgno oro, o įprasti siurbliai yra linkę rūdyti. Tačiau PC mini vakuuminis siurblys leidžia naudoti terpę, kurioje yra „daug vandens garų“, ir jo viduje naudojami fluoro gumos sandarikliai.

-30 ℃ šaltas paleidimas:Bešepetiniai varikliai (pvz., VML serijos) gali greitai reaguoti esant žemai temperatūrai, išvengiant tradicinių hidraulinių sistemų kietėjimo rizikos.

 

3. Tikrieji iššūkiai: mikroįmonių kliūtys ir sprendimaivakuumassiurbliai

Nors technologija yra brandi, mikro siurbliai vis dar susiduria su trimis pagrindiniais sunkumais juos taikant:

Energijos suvartojimo ir NVH (triukšmo ir vibracijos) konfliktas

Didelio srauto siurbliai dažnai turi daugiau nei 40 W galią, o nuolatinis veikimas sunaudoja daug energijos (tai sudaro apie 0,5 % elektromobilio nuvažiuojamo atstumo). Tuo pačiu metu variklio triukšmas gali būti perduodamas į kabiną. Sprendimai:

Bešepetis variklis + kintamo dažnio valdymas: Pavyzdžiui, VML serija sumažina tuščiosios eigos energijos suvartojimą reguliuodama greitį7;

Garsą izoliuojantis dangtis + žarnos vibracijos mažinimas: įprastas originalios įrangos gamintojų sprendimas.

Perkaitimo rizika esant stabiliam slėgiui ir nuotėkio scenarijams

Esant pastoviam slėgiui arba sugedus sandarikliui, dėl ilgalaikio veikimo siurblys gali perkaisti. Naujasis valdiklis išmaniai sustabdo siurblį stebėdamas slėgio gradientą:

Jei per 10 sekundžių nuo siurblio veikimo pradžios slėgio kritimo gradientas yra mažesnis nei 8 mbar/s, sistema laikoma normalia ir siurblys nedelsiant sustabdomas;

Jei gradientas yra nenormalus (nutekėjimas), prietaisas įsijungs į apsaugos ciklą „darbas 15 sekundžių + sustojimas 10 sekundžių“.

Erdvės ir kainos žaidimas

Didelio srauto siurbliai (pvz., PC3025N) sveria 1 kg ir užima vietą ant važiuoklės. Nors dvigubo valdiklio ir didelio tūrio vakuuminio bako sprendimas pagerina patikimumą, kaina padidėja apie 30 %15. Pramonės tendencija – integruotas dizainas: „Haizhibo“ įmontuoja valdiklį į siurblio korpusą, kad sumažintų laidų pynų ir sąsajų skaičių6.

 

Ateities kryptis: ne tik „atsarginis vaidmuo“

Tobulėjant išmaniajam vairavimui, mikro vakuuminių siurblių funkcijos plečiasi:

Atsarginis autonominio vairavimo rezervas, viršijantis L3 lygį:Sugedus elektroniniam hidrauliniam stabdžiui, vakuuminė stiprintuvo sistema perima mechaninio atsarginio stabdžio funkciją7;

Aktyvus pakabos oro tiekimas:Kai kurie modeliai naudoja tą patį vakuuminį siurblį pneumatinei spyruoklei maitinti, taip užtikrindami „vieną siurblį keliems tikslams“6;

Vandenilio kuro elementais varomos transporto priemonės vandenilio cirkuliacija:Vandenilio cirkuliacijos sistemoje naudojami korozijai atsparūs mikrosiurbliai, siekiant pagerinti degalų panaudojimą3.

 

Išvada: Pagrindiniai komponentai, tačiau reikalingas sistemos lygio optimizavimas

Mikro nuolatinės srovės vakuuminiai siurbliai visiškai atitinka šiuolaikinių elektrinių transporto priemonių energijos tiekimo poreikius, tačiau juos reikia „parinkti pagal simptomus“:

Šeimos automobiliai:Pakanka PC3025N lygio (-70 kPa, 25 l/min.) su vienu valdikliu + 8 l vakuuminiu baku8;

Komercinės transporto priemonės / kalnuotos vietovės modeliai: reikalingi siurbliai, kurių talpa didesnė nei -80 kPa + du valdikliai + 15 l didelės vakuuminės talpos ir slėgio gradiento stebėjimo konfigūracija14;

Ateities išmanieji automobiliai:Bešepetiniai siurbliai su varikliais (pvz., VML) taps pagrindiniais, atsižvelgiant į efektyvumą, tylų veikimą ir išmanų valdymą67.

Inžinierių sutarimas: kad ir koks stiprus būtų vieno siurblio našumas, jis nėra toks geras, kaip sistemos „siurblys-bakas-valdiklis-jutiklis“ koordinavimas. Renkantis reikėtų atsižvelgti ne tik į nominalius siurblio parametrus, bet ir patikrinti jo apkrovą bei gedimų reagavimo mechanizmą visoje transporto priemonės sistemoje – juk milisekundės tarp stabdymų lemia saugos ribą.

Shenzhen Pincheng variklisturi ilgametę patirtį mokslinių tyrimų ir plėtros bei gamybos sritysemikro vakuuminiai siurbliai, ir išlaikė automobilių sertifikatą IATF 16949, kuris gali pasiūlyti gerus sprendimus automobilių dalių gamybai.