Էլեկտրական մեքենաների ջերմային կառավարման համակարգում սառնագենտի խողովակաշարի կնքումը հիմնական տեխնոլոգիան է՝ ջերմային պոմպի արդյունավետությունը, վարման հեռավորությունը և շրջակա միջավայրի անվտանգությունն ապահովելու համար: Xiaomi Automobile-ն օգտագործում է առաջադեմ ածխաթթու գազի ջերմային պոմպ (R744) և R1234yf կրկնակի սառնագենտի համակարգ: Դրա խողովակաշարի կնքումը պետք է ապահովի ցմահ զրոյական արտահոսք -40℃-ից մինչև 150℃ ջերմաստիճանային միջակայքում և 300Bar առավելագույն գերկրիտիկական ճնշման պայմաններում: Այս հոդվածը խորապես վերլուծում է Xiaomi-ի սառնագենտի խողովակաշարի կնքման տեխնոլոգիական առաջընթացը՝ չորս չափումներից ելնելով՝ նյութագիտություն, կառուցվածքային նորարարություն, ինտելեկտուալ մոնիթորինգ և արտադրական գծի տեխնոլոգիա:
1. Սառնագենտի կնիքների ծայրահեղ մարտահրավերները
1. Միջավայրի բնութագրերը և շահագործման պայմանները
Պարամետրեր R1234yf համակարգ R744 (CO₂) համակարգի կնքման մարտահրավերներ
Աշխատանքային ճնշում՝ 35 բար (գազային վիճակ) 100 բար (գերկրիտիկական վիճակ) Ավանդական կնիքների էքստրուզիայի ձախողում
Մոլեկուլային տրամագիծ՝ 0.42 նմ, 0.33 նմ, բարձր թափանցելիություն, արտահոսքի ռիսկ (հատկապես CO₂):
Շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջներ՝ GWP=1 GWP=1 Տարեկան արտահոսքի արագություն <0.5 գ/տարի (ԵՄ ստանդարտ)
Ջերմաստիճանի փոփոխություն -40℃~120℃ -40℃~150℃ Նյութերի ցածր ջերմաստիճանային փխրունություն/բարձր ջերմաստիճանային ծերացում
2. Արդյունաբերության ցավոտ կետեր
R1234yf այտուցի էֆեկտ. առաջացնում է նիտրիլային կաուչուկի (NBR) ծավալային ընդարձակում >30%, կնիքի վնասում։
CO₂ գերկրիտիկական թափանցելիություն. 100 բար ճնշման դեպքում թափանցելիությունը 10 անգամ ավելի մեծ է, քան R134a-ինը։
Ջերմային ցնցումից հոգնածություն. արագ լիցքավորման ժամանակ ջերմաստիճանի տարբերությունը հանկարծակի փոխվում է (-30℃→120℃/րոպե), ինչը հանգեցնում է ռետինե ճաքերի լայնացմանը։
2. Նյութական համակարգ. մոլեկուլային արգելքի նախագծում
1. Մատրիցային նյութի ընտրություն
Նյութ՝ R1234yf, այտուցման արագություն, CO₂ թափանցելիություն (գ·մմ/մ²·դ), ջերմաստիճանային դիմադրություն, Xiaomi լուծում
HNBR +18% 1200 -40℃~150℃ ✘ Վերացված է
FKM (ստանդարտ տեսակ) +8% 850 -20℃~200℃ ✘ Ցածր ջերմաստիճանի փխրունություն
Պերֆտորեթերային կաուչուկ (FFKM) +0.5% 90 -25℃~300℃ ✔ Գլխավոր խողովակաշարի կնքում
TPEE/PTFE կոմպոզիտային շերտ +2% 45 -60℃~200℃ ✔ Արագ ամրացվող միացումների կնքում
2. Նանո-բարելավված տեխնոլոգիա
Գրաֆենի արգելապատնեշային շերտ. FFKM-ում ցրված է 1.5 զանգվածային% ֆունկցիոնալիզացված գրաֆեն, և թափանցելիությունը նվազում է ևս 40%-ով։
MOF մոլեկուլային մաղի ծածկույթ. մակերեսին աճեցվում է մետաղական օրգանական շրջանակ (օրինակ՝ ZIF-8), որի ծակոտիների չափը 0.34 նմ է։
III. Կառուցվածքային նորարարություն՝ ստատիկ կնքումից մինչև դինամիկ թրթռման դիմադրություն
1. Բարձր ճնշման կնքման կառուցվածք
Կառուցվածքային տեսակ՝ Ճնշման դիմադրություն Xiaomi կիրառման կայք՝ Նորարարության կետ
Մետաղական ծայրային կնիք 300 բար Կոմպրեսորի ելքի եզր Կերամիկական ծածկույթ (Al₂O₃) շփման զույգ
Եռակի կոմպոզիտային շրթունքային օղակ 150Bar Էլեկտրոնային ընդարձակման փականի միջերես Գլխավոր շրթունք (FFKM) + էներգիայի կուտակման զսպանակ + հարվածակայուն օժանդակ շրթունք
Ինքնամրացնող սեղմակ 100 բար ալյումինե խողովակի արագ միակցիչ՝ ձևի հիշողությամբ համաձուլվածքից (NiTi) նախնական ամրացման օղակով
2. Հակա-շփոթեցնող դիզայն
Մակերեսի տեքստուրավորում. Լազերային փորագրությամբ միկրոփոսիկներ (տրամագիծ 50 մկմ, խորություն 10 մկմ)՝ սառնագենտի յուղող թաղանթը պահելու համար։
Ասիմետրիկ փչակներ. Խողովակաշարի փոխհատուցիչի ալիքավորության անկյունը 45° է, իսկ տատանման լարումը նվազում է 35%-ով (NVH իրական չափում):
IV. Ինտելեկտուալ արտադրություն և գործընթացների կառավարում
1. Մասերի կնքման արտադրության գործընթաց
Գործընթացի հիմնական տեխնոլոգիա
Խառնման ներքին ջերմաստիճանի կարգավորում՝ ±1℃ (գրաֆենի դիսպերսիա) Լցանյութի դիսպերսիա > 95%
Ձուլման վուլկանացում՝ փոփոխական ջերմաստիճանի վուլկանացում (170℃×5րոպե→200℃×2ժ)՝ չափերի հանդուրժողականություն՝ ±0.03մմ
Մակերեսային մշակում՝ պլազմային ֆտորացում (CF₄ գազ) Մակերեսային էներգիա ≤18 մՆ/մ
Առցանց հայտնաբերում Մեքենայական տեսողություն + արհեստական բանականության թերությունների ճանաչում։ Թերությունների հաճախականությունը <50 ppm
2. Խողովակաշարի հավաքման գործընթաց
Նախնական ծածկույթի տեխնոլոգիա. կնքման օղակը նախապես ծածկված է ջերմակայուն ֆտորսիլիկոնով (ակտիվացվում է 120℃ ջերմաստիճանում)՝ տեղում սոսնձումը փոխարինելու համար։
Մոմենտի անկյան մոնիթորինգ. Էլեկտրական ամրացման ատրճանակը իրական ժամանակում տալիս է հավաքման լարվածության հետադարձ կապ՝ գերճնշման դեֆորմացիան կանխելու համար:
V. Խելացի արտահոսքի մոնիթորինգի համակարգ
1. Բազմամակարդակ մոնիթորինգի ճարտարապետություն
Մակարդակ Տեխնիկական լուծում Հոսքի լուծում
Կնիքի օղակի կորպուս՝ ներկառուցված բարակ թաղանթային պիեզոռեզիստիվ սենսոր՝ 0.1 բար ճնշման տատանում
Խողովակաշարի հանգույց՝ ինֆրակարմիր կլանման սպեկտր (R1234yf բնութագրական գագաթնակետի հայտնաբերում)՝ 5 ppm կոնցենտրացիա
Համակարգի մակարդակում սառնագենտի զանգվածային հոսքի չափիչի համեմատություն Տարեկան արտահոսքը <2 գ հետագծելի է
2. Ամպային նախազգուշացման տրամաբանություն
Գրաֆիկ
Կոդ
VI. Ստուգման ստանդարտներ և մրցակցային ապրանքներ
1. Ծայրահեղ միջավայրի փորձարկում
Տաք և սառը ցնցում. -40℃ (30 րոպե) → 150℃ (30 րոպե), 1000 ցիկլ, արտահոսքի արագություն <0.5 գ/տարի։
Բարձր ճնշման պայթեցում. 450 բար ջրի ճնշման փորձարկում (աշխատանքային ճնշման 3 անգամ բարձր), կնիքների արտամղում չկա։
Ճանապարհային թրթռում. նստարանը մոդելավորում է 300,000 կիլոմետր ճանապարհային սպեկտր, միկրոմաշվածության խորությունը <0.05 մմ է։
2. Արդյունաբերության կատարողականի չափանիշ
Պարամետրեր Xiaomi լուծում Tesla լուծում Արդյունաբերության միջին
CO₂ թափանցելիություն՝ 45 գ·մմ/մ²·դ 68 գ·մմ/մ²·դ → 300 գ·մմ/մ²·դ
Հավաքման ժամանակը՝ 18 վայրկյան/միացում՝ 32 վայրկյան/միացում՝ 45 վայրկյան/միացում
Համակարգի արտահոսքի արագություն՝ 0.3 գ/տարի, 0.8 գ/տարի, 2.5 գ/տարի
Եզրակացություն
Xiaomi-ի ավտոմոբիլային սառնագենտի խողովակաշարի կնքման տեխնոլոգիան ապահովում է երկարատև կնքում գերկրիտիկական CO₂ պայմաններում՝ պերֆտորեթերային ռետինե մոլեկուլային պատնեշի, MOF բիոնային ծածկույթի և եռակի կոմպոզիտային շրթունքների կառուցվածքի միջոցով: Դրա տեխնիկական պատնեշները ոչ միայն նյութի բանաձևում են, այլև ինտելեկտուալ արտադրության և ինտելեկտուալ մոնիթորինգի լիարժեք փակ ցիկլում. յուրաքանչյուր կնքման օղակի ճնշման տվյալները իրական ժամանակում վերբեռնվում են ամպ, ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի և հոսքաչափերի բազմակի ստուգման հետ համատեղ, արտահոսքի ռիսկը վերացվում է սկզբնական փուլում:
Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-04-2025