隨著越來越多的機械部件被電子部件取代，以及駕駛員輔助系統(tǒng)的日益普及，汽車中的電子零部件數(shù)量正在迅速增加。 這種趨勢給汽車制造商及其供應(yīng)商帶來了更大的壓力，促使其尋找有效方法來保護車內(nèi)電子部件免受污染和密封失效的影響。 確保這些電子元器件在汽車使用壽命內(nèi)可靠運行是首要目標(biāo)，這不僅是為了提高成本效益，同時有助于推廣品牌的高品質(zhì)形象及可靠性。
所有電子零部件，無論是壓縮機、泵、電動機、控制單元還是日益普及的主動安全系統(tǒng)的傳感器，在其整個壽命期內(nèi)都會受到大幅溫度波動的影響。當(dāng)部件外殼在車輛運行過程中升溫并與路面的低溫濺射水或洗車水接觸時，就會出現(xiàn)這種情況。這種溫度波動會在電子設(shè)備外殼內(nèi)形成顯著的真空效應(yīng)。由此產(chǎn)生的巨大壓差可能會嚴(yán)重損壞保護敏感電子設(shè)備的密封圈和密封組件，從而導(dǎo)致污物顆粒和液體侵入，對電子部件產(chǎn)生腐蝕作用并縮短其使用壽命。受損或有缺陷的部件通常必須予以更換，這使得汽車制造商及其供應(yīng)商的保修和維修成本提高。
電動車中電子設(shè)備和電池帶來的挑戰(zhàn)
汽車行業(yè)面臨的一個重大挑戰(zhàn)是電動車中高性能電子設(shè)備和電池的溫度管理，原因在于，為了達到最佳性能，這些部件需要在一定的溫度范圍內(nèi)工作。這些部件在運行時溫度會變得非常高，需要使用液體進行冷卻。但這樣會使電子裝置內(nèi)部產(chǎn)生巨大溫差，在外殼上溫度最低的點形成凝露，從而造成腐蝕或引起短路。對于大型電池外殼而言，這個問題非常普遍，如不采取有效措施來均衡溫度和壓力，該問題難以解決。鑒于外殼的尺寸，即使較小的溫差也會在外殼上產(chǎn)生足夠的壓力，導(dǎo)致其變形。在某些情況下，當(dāng)車輛從溫度較高的車庫中駛出并進入寒冷露天環(huán)境時，外殼內(nèi)部會形成真空，產(chǎn)生每平方米500千克的負壓。輕薄型外殼幾乎無法承受這樣高的壓力。
透氣膜技術(shù)應(yīng)對之道： 實現(xiàn)空氣和壓力的均衡
原始設(shè)備制造商(OEM)解決這一挑戰(zhàn)的方法通常有三種。第一種是灌封電子部件。盡管這種解決方案會形成完美的密封系統(tǒng)，但也會顯著增加裝置重量，而且發(fā)生故障時無法重新開啟進行修理；形成牢固密封系統(tǒng)的另一種方法是采用優(yōu)質(zhì)密封圈和厚外殼壁。但這種系統(tǒng)的缺點是會提高部件成本和增加不必要的重量。
一種更合理的常用解決方案是采用透氣膜，透氣膜可以均衡外殼中的空氣，同時也能防止液體和污物顆粒侵入。
如圖1顯示了密閉外殼內(nèi)負壓持續(xù)積聚的過程。在未采用防水透氣產(chǎn)品的外殼上，經(jīng)過幾輪溫度循環(huán)后，僅僅7kPa的壓力就足以導(dǎo)致密封圈失效。而采用防水透氣產(chǎn)品的外殼能夠均衡壓力，防止密封圈泄漏。
透氣膜解決方案的重要特性： 透氣量和透水壓
透氣量和透水壓是決定透氣膜性能的兩個基本參數(shù)。透氣量是指給定時間和給定壓差下穿過透氣膜的空氣量。借助透氣量可確定均衡壓差所需的時間。透水壓是指透氣膜發(fā)生泄漏前必須承受的最小靜水壓力。除其他因素外，這兩個參數(shù)還都受透氣膜孔徑影響。透氣膜供應(yīng)商必須根據(jù)每種具體應(yīng)用，提供具有最佳透氣量和透水壓參數(shù)組合的透氣膜。
汽車行業(yè)面臨的一個重大挑戰(zhàn)是電子部件具有越來越小巧緊湊的發(fā)展趨勢。這意味著，如果要將防水透氣組件集成到更小的外殼上并使其發(fā)揮出最大效能，那么其尺寸也必須做得更小。這就要求透氣膜表面每單位面積內(nèi)的透氣量更高，透氣量越高，透水壓也就越低。
