Что исчезает вместе с двигателем внутреннего сгорания, что остается и какие новые интерфейсы теперь контролируют выбор эластомеров.

Удаление двигателя внутреннего сгорания не означает удаление резины с автомобиля. Это меняет область применения резины и определяет, какая неисправность является наиболее серьезной. В электромобиле снижается расход топлива и моторного масла, а удлиненные аккумуляторные батареи, контуры охлаждения и высоковольтные разъемы создают новые зоны герметизации.

При выборе резиновых компонентов для электромобилей необходимо учитывать электробезопасность, терморегулирование, контроль влажности и новые методы сборки. Сохраняются и некоторые традиционные автомобильные требования, включая защиту от брызг, озона, вибрации, тормозной жидкости, температуры в салоне и длительных сроков хранения.

Требования, которые становятся меньше

В электромобиле меньше уплотнений, прилегающих к моторному маслу, топливу и выхлопной системе, чем в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Поставщики, копирующие старый список компонентов, используемых под капотом, могут чрезмерно указывать требования к некоторым областям, упуская при этом новые требования к охлаждающей жидкости или электрооборудованию.

Уплотнения для автомобильных электромобилей следует назначать в зависимости от их функциональности. Уплотнение оси или тормоза не становится специфичной деталью для электромобиля просто потому, что автомобиль электрический. Изменение становится важным, когда напряжение, химический состав батареи, температура зарядки, диэлектрические жидкости или воздействие внешних факторов на корпус батареи изменяют условия эксплуатации.

Требования, которые становятся все более масштабными

Уплотнительные прокладки аккумуляторного отсека могут располагаться по периметру, значительно превышающему периметр крышки двигателя. На длинных соединениях накапливаются отклонения в плоскостности фланца, высоте борта и расстоянии между болтами. Алюминиевые или композитные крышки могут смещаться при термических циклах, и для обеспечения доступа к ним может потребоваться замена или повторная герметизация прокладки.

Корпус должен быть устойчив к воздействию внешней воды и пыли, обеспечивая при этом контролируемую вентиляцию при изменении давления. При проведении испытаний на герметичность следует различать периметр, электрические вводы, вентиляционные отверстия и соединения системы охлаждения, чтобы один результат падения давления не скрывал фактический путь утечки.

Высокое напряжение меняет последствия.

Уплотнения высоковольтных разъемов защищают проводники от влаги и загрязнений. Повреждение уплотнений может привести к коррозии, проблемам с изоляцией или диагностическим ошибкам. Смазка при сборке, движение кабеля и усилие защелки разъема становятся частью системы герметизации.

Компания DuPont сообщает о случае с производителем автомобилей, когда в силовых соединениях инвертора использовались уплотнительные кольца из EPDM и силикона при рабочих температурах до 120 градусов Цельсия. Перед тем как заказчик выбрал этот смазочный материал, его сравнивали с помощью испытаний на старение образцов эластомера. [2]

Данный корпус обеспечивает совместимость со смазочными материалами, а не гарантирует срок службы разъема. Для герметизации высоковольтных разъемов по-прежнему необходимы испытания на проникновение воды, термоциклирование, вибрацию, сопряжение и разъединение с использованием деталей, предназначенных для серийного производства, и фактического количества смазки.

Система охлаждения превращается в сеть.

Аккумуляторы, инверторы, двигатели и зарядные устройства могут использовать общие или раздельные контуры охлаждения. Эластомеры электромобилей могут контактировать с водно-гликолевыми охлаждающими жидкостями, присадками, компрессорными маслами или диэлектрическими жидкостями. Маркировка «устойчивость к охлаждающей жидкости» неполна без указания среды и температурной истории.

Резиновые компоненты электромобилей, расположенные вблизи контура охлаждения, также подвергаются воздействию импульсов давления, вакуумного заполнения и резких перепадов температуры. Разбухание может изменить усилие вставки или заполнение канавки. Выдавливание и затвердевание могут снизить герметизирующее усилие после длительной выдержки.

Тишина демонстрирует другие звуки

Как только стихает рёв двигателя, становятся отчётливее шумы, например, от насоса, трансмиссии, инвертора и дороги. Иногда более мягкая резина не является решением, жёсткость опор, втулок, изоляционных прокладок необходимо изменить до другого динамического уровня. Частоты электрических переключений достаточно высоки, чтобы вызывать вибрацию корпусов и кронштейнов.

Для виброизолятора крайне важно правильно подобрать его по массе и частотному спектру электропривода. Кроме того, со временем, по мере старения материала, предварительная нагрузка и температура окружающей среды влияют на динамический отклик. Другими словами, твердость неподвижного элемента не будет определяющим фактором в том, как он будет справляться с шумом в салоне.

Классификация материалов имеет ограничения.

В статье SAE J2884 предлагается стандартизированный метод определения характеристик вулканизированных термореактивных резиновых смесей, пригодных для применения в автомобилестроении. Эта статья посвящена высококонсистентной термореактивной резине и направляет читателя к нескольким альтернативным стандартам для термопластичных эластомеров (ТПЭ), жидкого силикона и материалов, формованных на месте (FIP). [1]

В целом, классификация материалов полезна для описания природы и характеристик материалов, но её ни в коем случае нельзя рассматривать как гарантию того, что конкретный материал подходит для какого-либо конкретного компонента электромобиля. Например, необходимо решить, подходит ли материал для батареи, разъема или охлаждающей жидкости. Чертежи будут содержать дополнительные требования, касающиеся старения материалов, их чистоты, электрических характеристик и функциональных возможностей.

Новый контрольный список проверки

Что касается прокладок, используемых для корпусов батарей, следует учитывать следующие факторы: допуск фланца, последовательность крепежных элементов, термические циклы, попадание воды, выравнивание давления и разборку для обслуживания. В отношении уплотнительных элементов для охлаждения, помимо этого, необходимо учитывать такие факторы, как название жидкости, пульсация давления и воздействие вакуума. Для разъемов также следует добавить циклы сопряжения и смазку.

Уплотнения, используемые в автомобильной промышленности для электротехнической обработки, должны отслеживаться на всех этапах: от партии материала и полости до процесса послетвердевания и сборки. Если неудачное испытание приводит к обнаружению потенциальных проблем с уплотнениями, эти записи помогают не только определить причину неисправности, но и точно установить необходимые изменения в компонентах или процессе, вместо того чтобы просто выбрасывать всю группу материалов.

Согласно документации Parker EV, которая будет опубликована в 2025 году, герметизация будет объединена с терморегулированием. В этой группе функция герметизации будет использоваться совместно с экранированием от электромагнитных помех и требованиями к корпусу электронных устройств. Хотя эти функции и их взаимодействие друг с другом отражены в группе, каждое заявленное значение характеристик по-прежнему будет зависеть от конкретной спецификации применения и технического описания. [3]