Дулааны эсэргүүцэл сайтай автомашиний кондишнерийн хоолойг хэрхэн сонгох вэ?

Автомашины агаарын кондишн хоолойн ажиллагааны халуунд тэсвэртэй байдлыг ойлгох

Моторын хэсгийн температур автомашины агаарын кондишн хоолойн бүтэн байдалд үзүүлэх нөлөө

Орчин үеийн тээврийн хэрэгслүүдийн хөдөлгүүрийн хэсэгт хот дотор жолоодох үед ихэвчлэн 200 градус Фаренгейт болон түүнээс дээш халдаг. SAE International-ийн 2021 оны судалгаагаар илэрсэн байдлаар стандарт резинэн хоолойнууд эдгээр халуун цэгт лабораторийн шалгуураас ойролцоогоор 60 хувийн хурдан задардаг. Хугацаа өнгөрөх тутам асуудал илүү хурцах бөгөөд ялангуяа механик ачаалал ихтэй хоолойн холболтын цэгт трещинууд үүсэж эхэлдэг. Үүнд хариулахдаа машин үйлдвэрлэгчид олон давхар, дотор нь дулааныг ойлгох тусгай материалтай хоолойнуудыг хөгжүүлж эхэлсэн. Эдгээр загварыг бодит тээврийн хэрэгслийн багийн дээр шалгаж үзсэнээр хотын гудамжинд өдөр бүр илрэх экстремаль халуунтай нөхцөл байдлын эсрэг илүү сайн ажилласан.

Автомашины кондиционерийн хоолой болон холбох хэсгийн дулаан тэсвэрт чадлыг хэрхэн хэмждэг вэ

SAE J2064 нь манай салбарт алтны стандарт болон үлджээ. Энэ нь үнэн зөв 5 жилийн үйлчилгээний ажлыг хүчтэй туршилтаар зөвхөн 8 долоо хоногт шахан багасгадаг. Энэхүү процесс нь -40°F-ийн цэвэр хөлдөөсөн хүйтнээс эхлээд 257°F хүртэлх удаан халуун температурт, мөн цикл бүрийн турш ойролцоогоор квадрат инчид 350 фунт даралтыг тогтмол байлгадаг. Хий зөөвөрлөх хоолой үйлдвэрлэгчийн техникийн шаардлага хангахын тулд ийм хатуу нөхцөлд авсаархан ачаалааны дараа анхны татах хүчний ойролцоогоор 85%-ийг хадгалсан байх ёстой. Гэхдээ бодит ертөнцийн туршилтууд маш чухал зүйлийг харуулж байна. Ийм хэт хүнд нөхцөлд оруулахад үйлдвэрийн жинхэнэ деталь ба гурав дахь этгээдийн үйлдвэрлэсэн хиймэл хэсгүүдийн чанарын хувьд ихэвчлэн тодорхой бууралт гардаг. Бид ийм хар асуудлын орчинд илүү хямд, бага чанартай солилт хувилбаруудын найдвартай байдлын талаархи асуултыг тодорхой тавьж байгаа 23% хүртэлх гүйцэтгэлийн ялгааг ярьж байна.

Туршилтын судалгаа: Тогтмол өндөр температурт үйлчлэгдэх үед Стандарт EPDM шлангуудийн амжилтгүй болсон тохиолдол

Гурван жилийн турш Дубай дахь такси бусын үйл ажиллагааг судалж байхад эрдэм шинжилгээнийхэн халуун цаг агаарт дасан зохицож буй зүй тогтлыг анзаарчээ. Температур тогтмол 104 градус Фаренгейт (40 Цельсийн градус) хүрэх үед EPDM хоолойнууд 18 сарын дараа л нууц нууран урсаж эхэлжээ. Дулааны зураг авах камер ашиглахад зарим хэсэгт материал их хэтэрсэн, ердийн боломжоос хэтэрсэн 284 градус Фаренгейт (ойролцоогоор 140 Цельсийн градус) хүртэлх халуун цэгүүд илэрсэн байна. Эвдэрсэн хоолойнуудыг илүү нарийвчлан судлахад даралт тэсвэрлэх чадвар нь бараг хагасаар буурсан, озоны нөлөөгөөр 0.8 миллиметр гүнзгий трещины шарх гарсан, таглаж буй хэсэг нь ойролцоогоор 12%-иар шахагдсан байна. Хүчирхийлсэн силикон хоолой руу шилжих нь томоохон ялгааг гаргасан. Ингэснээр өмнөхөөс 2.4 дахин илүү хугацаа ашиглагдсан ба дараагийн шалгалтуудад ямар ч гэмтэл илрээгүй тул цар хүйтэн нөхцөлд ажилладаг флотын менежерүүдэд энэ шинэчлэлт нь хийсэн хөрөнгө оруулалтаа баталгаажуулсан юм.

Орчин үеийн тээврийн хэрэгслүүдийн капотын доорх температурын нэмэгдэл ба дулааныг эсэргүүцэх чадвартай материалын шаардлага

2015 оноос хойш турбочихэрлэг мотор болон гибридийн баттерейн систем хамтдаа капотын доорх температурыг ойролцоогоор 17 Фаренгейтын хэмээр (өөрөөр хэлбэл ойролцоогоор 9.4 Цельсийн хэмээр) нэмэгдүүлсэн байна гэж WardsAuto тайландаа хэлжээ. Энэ дулааны нэмэгдэлд холбогдуулан орчин үеийн автомашинуудын кондишны хоолойнууд 275 Фаренгейтын хэм (өөрөөр хэлбэл 135 Цельсийн хэм) орчим температурыг тэсвэртэй даах шаардлагатай болсон. Салбарын 2023 оны судалгаагаар үзэхэд орчин үед зах зээл дээр байгаа деталуудын зөвхөн ойролцоогоор 38 хувь нь л эдгээр нөхцөлд тэсвэртэй байна. Үйлдвэрлэгчид илүү сайн ажиллагаа гаргахын тулд FKM флюороэластомер зэрэг дэвшилтэт материалыг ашиглаж эхэлсэн. Эдгээр материалууд туршилтааны үр дүнд маш сайн үзүүлэлт өгч, анхны тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчдийн туршилтанд дараалсан 1000 цагийн турш 300 Фаренгейтын халуун (ойролцоогоор 149 Цельс) дээр байх үед ч гэсэн тэдгээрийн уян хатан чанарын ойролцоогоор 94 хувийг хадгалж чадсан.

Автомашины кондишны хоолойд зориулсан дулааныг эсэргүүцэх чадвартай материалын харьцуулалт

Материалын задаргаа: EPDM, Silicone, ба PTFE хоолойнууд болон тэдгээрийн дулааны хязгаар

EPDM резинийг одоогоор өргөн ашиглаж байна, гэхдээ температур ойролцоогоор 248 Фаренгейт (120 Цельс) хүрэх үед задрал эхэлдэг. Энэ нь сүүлийн үед жинхэнэ асуудал болоод байна, учир нь двигательний капотын доорх температур ихэвчлэн 257 F (ойролцоогоор 125 C)-аас дээш хүрдэг. Silicone нь дулаанд илүү сайн тэсвэртэй бөгөөд 392 F (200 C) хүртэлх температурт тогтвортой байдаг. Гэхдээ хэт өндөр температурт тэсвэртэй материалуудын талаар ярих үед PTFE-ийг давж чадах зүйл байхгүй. Энэ материал нь 500 F (260 C) хүртэлх температурыг даах чадалтай бөгөөд дулаан их багтаамж шаарддаг өндөр үзүүлэлттэй машинууд эсвэл цахилгаан тээврийн хэрэгслүүдэд маш тохиромжтой.

Өндөр температурт ашиглах silicone хоолойнууд: Уян хатан чанар ба үргэлжлэх хугацааны давуу тал

Силикон нь -55°F хэмээс эхлээд 400°F (-48°C-с 204°C) хүртэлх температурын хязгаарт маш сайн ажилладаг. Түүнийг ийм ихээр ашиглагддаг шалтгаан бол халах тэсвэрт чанарыг хадгалж, хамгийн ихэнх хэрэглээнд хангалттай уян хатан байх чадвар юм. Хэрэв орчны температур ойролцоогоор 300°F (149°C) хүрэх түвшинд халсан ч чийг 300%-иас дээш хүртэл сунаж, тоног төхөөрөмжийн тасралтгүй хэвийн хөдөлгөөнд үүсдэг цочроодосыг үүсэхээс сэргийлдэг. Зарим туршилтын үр дүнг харвал, 350°F (ойролцоогоор 177°C) температурт дараалан 1000 цаг зогссоны дараа силикон анхны суналтын хүчийг 92% хадгалж чаддаг. Энэ нь ижил нөхцөлд халахад хугарч, трещин үүсдэг энгийн резиний хувилбаруудтай харьцуулахад маш сайн үзүүлэлт юм.

PTFE эсвэл Резинэн хоолой: Хэт температурт тэсвэрт чанарыг үнэлэх

PTFE-ийн давхар бүтэц нь орчин үеийн R-1234yf хөргөгч шингэнээс үүдэлтэй химийн задралаас олон давхар резин хоолойгоос 63% илүү үр дүнтэй тэсвэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч, түүний хатуулаг шинж чанар болон 38% илүү өндөр өртөг нь турбозарга холболт зэрэг маш их халуун бүсийг хязгаарлахад хүргэдэг.

Материалын нийцэл болон өндөр температурт химийн тогтвортой байдал

Хөргөгч шингэн ба тосны нийцэл: Химийн урвал хэрхэн дулааны тэсвэрт чанарыг нөлөөлөх вэ

Автомашины кондишн хоолой нь маш хатуу нөхцөлд тэсвэртэй байх шаардлагатай. Тэд R-1234yf шиг хөлдөөгч бодис, компрессорын тос болон 150°C-ийн дээр ажиллах үед оролцдог. Силикон нь синтетик PAG тосоор хавагнахад сайн тэсвэртэй боловч эстер суурьтай смазкын тосны хүрэлцэлд задардаг. Өнгөрсөн жил SAE-ийн хийсэн судалгаагаар EPDM материалтай харьцуулахад фторкарбон резин (FKM) халаас нь хөлдөөгч бодисын нэвтрэлтийг ойролцоогоор гуравны нэгээр бууруулдаг бөгөөд ингэснээр эдгээр хоолойнууд илүү их хугацаа ажиллаж, солих шаардлага багасдаг. Их температурт полимерүүд задрах хурд химийн шингээлтээс хамааран нэмэгдэж, халуунд тэсвэртэй гэж тооцогддог материалыг ч бага зэргийн трещины үүсгэдэг. Иймээс автомашин үйлдвэрлэгчид үнэлэхэд материал сонголт ийм чухал болдог.

Автомашины кондишн хоолойн гэмтлийн далд шалтгаан – химийн задрал

Материалууд дулааны стресстэй болон химийн нөлөөлөлтэй тулгарах үед ихэвчлэн хүлээсээ илүү удаан хугацаагаар мууддаг. Жишээ нь, нитрил каучук нь озонтой орчинд үелэн халах, хөргөх циклд орох үед энгийн хурдны дөрөв дахин илүү хурдан хугарч сайжирдаг бөгөөд энэ нь ASTM D1149-ийн шалгуурт чанарт тохирно. Энэ асуудал нь түгээмэл бохирдуулагчид болох тормозын шингэн, хөргөлтийн шингэнүүд нэмэгдэхэд илүү хурдан даамжирдаг. Тээврийн хэрэгслүүдийн бодит үйл ажиллагааны бүртгэлд үзэхэд кондишний хоолой солих тохиолдлын тавнаас нэг нь зөвхөн дулаанаар элэгдэхээс илүү ихэвчлэн химийн хор хөнөөлөөр солигдож байна. Иймээс өндөр чанартай хоолойнууд одоогоор ихэвчлэн олон давхар байдаг бөгөөд ялангуяа PTFE эсвэл FKM хамгаалалтын материалыг агуулдаг байх нь хоолойн цэвэрхэн хэсгийг хортой бодисоос хамгаалдаг.

Өндөр температуртай орчинд ашиглагдах автомашиний кондишний хоолойн инженерийн сонголтын шалгуур

Автомашины кондиционерийн шлангийн сонголтонд дулаан ба даралтын стрессыг тэнцвэржүүлэх

Хөдөлгүүрийн хэсэгт энгийн тохиолдолд 200°F (93°C)-аас дээш температур гардаг тул автомашины кондиционерийн шлангуудад хоёр шаардлага тавигддаг: өндөр температурт зөөлрөхөөс татгалзах, мөн 450 psi-аас дээш хүчилтөрөгчийн даралтанд тэсвэртэй байх. Силикон ийм нөхцөлд давуу талтай бөгөөд 250°F (121°C) температурт даралтын хүчийг 75%-иас дээш хадгалдаг бөгөөд уламжлалт EPDM-ээс илүү амжилттай ажилладаг (SAE Thermal Materials Review 2023). Үр дүнтэй загварчлалын хувьд дараах шийдлүүдийг агуулна:

• Дулаан отойргох доторх давхаргууд бүхий олон давхар бүтэц
• Даралтаас өргөсөхөөс сэргийлэх зориулалттай цэвэрхэн гангаар бэхэлсэн тор
• Стрессын төвлөрлийг хамгийн бага болгох нарийвчлалтай формжуулсан холболтууд

OEM-ийн шалгах өгөгдөл: Хосолсон стрессийн дорх кондиционерийн шлангийн бодит амьдрал дахь ажиллагаа

Автомашин үйлдвэрлэгчид цэцэрлэгийн нөхцлийг имитаци хийдэг (гадаах агаарын температур 120°F (49°C), чийгшил 85%) 1000 цагаас дээш хугацаанд. Сүүлийн үеийн үр дүнгээр:

Эдгээр олдсон зүйлс нь 650 psi хүртэлх даралтын тасралттай 257°F дээр 250 цагийн тэвчээр шалгалт шаарддаг SAE J2064 сертификжүүлэлтийн ач холбогдлыг онцолдог.

Зах зээлийн хоолой vs. OEM хоолой: Зах зээлийн хоолойнууд халуун эсэргүүцэх ижил стандартаа нийцэж байна уу?

Хотын гаднах зах зээлийн 73% нийлүүлэгчид OEM-ийн техникийн шаардлагатай тэнцүү гэж заялж байгаа хэдий ч, үл хамааран шалгаснаар зөвхөн 41% нь хамгийн доод шатны халуун эсэргүүцэх заагийг хангаж байгаа нь батлагдсан. Хамгийн сайн үзүүлэлт өгсөн орлох шийдлүүд нь агаарын болон орон зайны зэвсэгт хүчинд ашигладаг PTFE материалтай гадаргуутай бөгөөд 1,500 дулааны циклд дараа тэгш хэмжээний байдлын 89%-ийг хадгалж чаддаг (Олон улсын автомашин инженерчлэлийн сэтгүүл, 2022). Техникчид дараах шийдлүүдийг эрхэмлэх ёстой:

1. OEM-ийн дулааны горимтой нягт холбоотой байдал нь баримтжуулсан байх
2. ASTM D380 стандартын дагуу гуравдагч этгээдийн баталгаажуулалт
3. Доод тал нь 200°F хүртэлх тасралтгүй ажиллах зөвшөөрөл

Энэ нь өнөөгийн халуун орчинд хүнд нөхцөлд цахилгаан хөдөлгүүрийн системд найдвартай ажиллахыг хангана.

Халуунд тэсвэртэй хоолойнуудын чанарын баталгаажуулалт ба үйлдвэрийн шалгалтын стандартууд

Дулааны циклд автомашиний кондишнингийн чанартай хэсгүүдийн үечлэлийн үед тэсвэрт байдлын стандарт

Хоолимогууд нь SAE J2064-д заасны дагуу давтамжтай халах (300°F хүртэл) ба хөргөх (-40°F) орчны имитацид тэсвэртэй байх шаардлагатай. SAE International-ий 2023 оны судалгааны дагуу EPDM хоолимог нь 5,000 циклд дараа силиконгоос 63% илүү хурдан задардаг. Гол стандартуудад дараахь зүйлс орно:

Үйлдвэрлэгчид SAE J2238 даралтны цохилтын туршилтыг ашиглан гичийн стрест термокийн стрестэй хослуулан 750 psi-ийн ажиллагааны ачааллыг шалгадаг.

AC хоолойнуудын температур тэсвэрт чанарыг шалгах ASTM ба SAE стандартууд

SAE J2064 нь R-134a системүүдийн хувьд 257°F (125°C)-д 300 цаг экспозицлогдохыг шаарддаг бөгөөд ASTM D3800 нь инфра улаан туяаны спектроскоп ашиглан химийн тогтвортой байдлыг үнэлдэг. Туршилтаас гарсан дүн:

• Силикон 300°F (149°C)-д 1000 цагийн дараа нугаламтгай чанарынхаа 92%-ийг хадгалж байгаа бол EPDM 45%-д л хүрсэн
• PTFE-гээр бүрсэн хоолойнууд 350°F (177°C) тасралтгүй температурт хладагент хэвийн 0.5%-аас бага нэвтрэлттэй
• Дулааны насжилтын дараа хагнах даралт 1,800 psi-ээс хэтрэх ёстой (SAE J51 Бүлэг 6.4)

Эдгээр стандартууд нь одоогоор капотын дорх дундаж температур 245°F буюу 2018 оны загваруудаас 15% өндөр байгаа турбожин зэрэг платформуудад найдвартай ажиллахыг баталгаажуулдаг.

Түгээмэл асуулт

А1: Яагаад автомашины кондишны хоолойнууд дулаан тэсвэртэй байх шаардлагатай вэ?

A1: Орчин үеийн автомашины доторх температур ихэвчлэн 200°F (93°C)-с дээш хүрдэг тул авто машины кондиционерийн хоолойнууд нь ийм өндөр температурыг тэсвэртэй даах шаардлагатай. Дулааныг тэсвэртэй даах материал нь хоолойн эвдрэлтийг урьдчилан сэргийлж, найдвартай ажиллагаа болон үргэлжлэх хугацааг хангана.

А2: AC хоолойн үйл ажиллагааг хэмжихэд ямар тестийн стандартуудыг ашигладаг вэ?

A2: SAE J2064 нь бодит ажлын нөхцлийг имитаци хийдэг чухал стандарт юм. Энэ нь хоолойнуудыг температурын цикл, даралтын стресст өртөөж, тэсвэрт чанарыг баталгаажуулна.

А3: EPDM-ийн ердийн хоолойнуудыг халуунд өртөхөд тэдгээрийн бүтэц хэрхэн нөлөөлөх вэ? Силикон хоолойнуудтай харьцуулахад ямар ялгаатай вэ?

A3: EPDM хоолойнууд өндөр температурт халсан үед задран эхэлдэг бөгөөд ихэвчлэн трещин, уусгалт үүсдэг. Харин силикон хоолойнууд өндөр температурт өртсөн ч уян хатан чанар, суналтын бат бөх чанарыг илүү урт хугацаагаар хадгалдаг.

А4: Ямар материал хамгийн өндөр түвшний дулааныг тэсвэртэй даах чадвартай вэ?

A4: PTFE нь хамгийн өндөр дулааныг тэсвэртэй даах чадвартай бөгөөд хүртэл 500°F (260°C) хүртэлх температурыг даах чадвартай тул перформанс машинуудын маш их халдаг цэгт зориулан үйлдвэрлэдэг.

А5: Зах зээлийн хоолноос OEM хоолонтой адилтгаж болох уу?

Хариулт 5: Зарим зах зээлийн хоолон нь OEM стандартын түвшинд чанартай гэж зарлан зарахад, хамаагүй шалгалтаар чанарын ялгаа гардаг. Иймд чанарын баталгаажуулалтын стандартад нийцсэн байдал нь батлагдсан хоолон сонгох нь маш чухал.