1. Källor till värmeproduktion och vikten av värmespridning
Som en högbelastning, intermittent driftsanordning, a bilelektrisk luftpump (CEV) genererar betydande värme under drift på grund av dess kärnkomponenter. De viktigaste värmekällorna inkluderar:
Motorvärme: När strömmen rinner genom motorlindningarna genereras Joule -uppvärmning på grund av motstånd. Detta är den primära värmekällan.
Kolvfriktion: Den höghastighetsåtergivande rörelsen mellan kolven och cylinderväggen i cylindern genererar friktionsvärme.
Gaskompressionsvärme: Enligt termodynamikens principer stiger temperaturen på gas kraftigt när den komprimeras. Den komprimerade, varmluften värmer cylindern och luftrören.
Effektiv värmeavledning är avgörande för att säkerställa stabil prestanda och förlänga livslängden på CEV. Värmeansamling kan leda till minskad motoreffektivitet, åldrande av spolisolering och till och med utlösa överhettningsslutningar, vilket påverkar användarupplevelsen allvarligt.
2. Kärnvärmeavledningsteknik
Värmespridningstekniken för CEV -luftpumpar fokuserar främst på att effektivt överföra värme från de inre komponenterna till den yttre miljön.
1. Strukturoptimering
Metallcylinder och cylinderhuvud: cylindrar och cylinderhuvuden är konstruerade av mycket termiskt ledande metallmaterial, såsom aluminiumlegering eller kopparlegering. Metaller har en mycket högre värmeledningsförmåga än konstruktionsplast, vilket gör att de snabbt kan sprida värme som genereras av kolven och komprimeringen.
Kylflänsdesign: Fenor är integrerade på den yttre ytan på cylindern eller viktiga värmegenererande områden i motorkroppen. Dessa fenor förbättrar avsevärt värmekonvektionseffektiviteten genom att öka kontaktområdet med utomhusluften. Antalet, höjden och avståndet för fenorna är noggrant utformade för att uppnå optimal konvektionsvärmeavledning.
Tvilling/multi-cylindrig design: Jämfört med encylindriga pumpar, distribuerar tvåcylindriga pumpar den totala strömförbrukningen över två cylindrar, vilket minskar den omedelbara värmebelastningen på en enda cylinder. Dessutom underlättar utrymmet mellan de två cylindrarna luftflödet och sprider värmekällorna.
2. Aktivt luftkylningssystem
Integrerad kylfläkt: De flesta elektriska luftpumpar i mitten till high-end för bilar innehåller en eller flera höghastighetsfläktar. Dessa fläktar är vanligtvis placerade nära motorn eller cylindern, drar tvång i sval luft från utsidan, blåser den över värmegenererande komponenter och sedan uttömmer den heta luften. Detta är den mest direkta och effektiva kylningsmetoden.
Luftkanal och luftflödesdesign: Dedikerade luftkanaler är inbyggda i pumphuset. Ingenjörer använder CFD (Computational Fluid Dynamics) -simuleringar för att optimera fläktens luftflödesväg, vilket säkerställer exakt flöde över motoriska lindningar, lager och cylinderväggar, och undviker värmeförlustdödzoner.
3. Smart termisk hantering och skydd
Förutom rent fysisk värmespridning förlitar sig moderna elektriska luftpumpar för bilar också på intelligent elektronisk teknik för termisk hantering.
Termistor/temperatursensor: PTC/NTC -termistorer eller digitala temperatursensorer är installerade på viktiga platser på motorlindningarna, PCBA eller cylindern. Dessa sensorer övervakar luftpumpens inre temperatur i realtid.
Överhettningsskydd: När den inre temperaturen når en förinställd tröskel (t.ex. 105 ° C eller 120 ° C) stänger det intelligenta kontrollchipet (MCU) omedelbart av strömmen till motorn och utlöser en automatisk avstängning. Detta förhindrar skador från överhettning och säkerställer användarnas säkerhet och produkthållbarhet.
PWM-pulsbreddmodulering: I vissa högpresterande borstlösa motorluftspumpar justerar styrenheten dynamiskt motorns PWM-arbetscykel baserat på temperatursensoråterkoppling. Samtidigt som den bibehåller grundläggande inflationseffektivitet minskar den på lämpligt sätt motorisk kraft och undertrycker därmed snabb värmeansamling och förlänger kontinuerlig driftstid.
Iv. Material- och gränssnittsoptimering
Högvärmningsresistenta isoleringsmaterial: Att använda högtemperaturresistent emaljerad tråd och isoleringsmaterial i klass H eller klass F (maximal temperaturbeständighet på 180 ° C eller 155 ° C) säkerställer att motorn inte upplever isoleringsfördelning eller korta kretsar i hög temperaturmiljöer, vilket förbättrar tillförlitligheten för luftpumpen.
Termiskt gränssnittsmaterial (TIM): Termiskt fett eller termiska kuddar kan användas mellan vissa komponenter (såsom gränssnittet mellan krafttransistorer och kylflänsar på en PCBA) för att minimera kontaktens termiska motstånd och säkerställa effektiv värmeöverföring till värmeavledningsstrukturen.
Polymerhus: Även om huset är tillverkat av teknisk plast väljs mycket flamskyddande PA eller PC/ABS-kompositmaterial med hög TG (glasövergångstemperatur) för att säkerställa att huset inte deformeras eller mjukas under långvarig hög temperaturoperation.
