Резиновый тормозной шланг: управление статической деформацией в тяжелых электромобилях

Тяжелый электромобиль весит на 30–40% больше, чем автомобиль того же класса с бензиновым двигателем. Этот дополнительный вес — обычно от 400 до 600 кг — не исчезает, когда автомобиль припаркован. Электрический внедорожник весом 2,8 тонны создает статическую нагрузку на тормозной шланг примерно в 2 раза большую, чем обычный седан. Резина остается сжатой и согнутой под одним и тем же углом в течение нескольких часов, иногда дней. Большинство производителей тормозных шлангов тестируют давление разрыва. Они не тестируют, как сила тяжести воздействует на шланг с течением времени — и следует отметить, что дело не только в батарее. Усиление шасси, дополнительная звукоизоляция, структурные элементы для безопасности при столкновении — все это в совокупности влияет на нагрузку. Шланг испытывает каждый килограмм.

Статическая ползучесть — медленная, бесшумная деформация резины под постоянным сжатием — это проблема, которую большинство стандартных тестов не выявляют. Это не похоже на разрывное давление, когда тест проводится один раз и на этом всё заканчивается. Она накапливается со временем. Резина — вязкоупругий материал. Под длительной нагрузкой внутренняя трубка сплющивается, плетеный слой теряет натяжение, и шланг подвергается остаточной деформации при сжатии. После длительной статической стоянки шланг никогда полностью не восстанавливает свою форму. Точка изгиба остается постоянно сплющенной. Соединения между фитингами ослабевают. Стандартный тест на циклическое давление по стандарту SAE J1401 — который включает всего 150 импульсных циклов при давлении 0–22 МПа — этого не обнаружит. Первым симптомом, который замечает водитель, является задержка торможения: ощущение «ватной» педали и увеличение тормозного пути.

Для решения этой проблемы требуется нечто большее, чем просто более толстая резина или более прочная оплетка. Эти подходы либо делают шланг жестче, либо снижают его гибкость. Компания Junze потратила три года на изучение зависимости между углом оплетки и сопротивлением статической деформации. Стандартный угол оплетки 54° — отраслевой стандарт, используемый большинством производителей резиновых шлангов согласно китайскому патенту CN115891297B — хорошо противостоит давлению разрыва, но под статической нагрузкой на тяжелом электромобиле он допускает ползучесть. Волокна смещаются, и трубка деформируется. Я лично проанализировал журналы испытаний с этого этапа разработки, и разница в скорости восстановления между вариантами угла оказалась намного больше, чем мы первоначально ожидали.

Оптимальный угол равен47.5° Он устойчив как к разрывному давлению, так и к статической остаточной деформации при сжатии. Более плотная оплетка фиксирует форму внутренней трубки даже после нескольких дней воздействия гравитационной нагрузки. Стендовые испытания показывают снижение остаточной деформации на 37,8% , измеренное по 12 группам образцов после 72-часового испытания на статическую нагрузку — тест, имитирующий длительные выходные парковки под полной нагрузкой автомобиля. Внутренний резиновый состав также был модернизирован до модифицированной формулы HNBR с более высокой плотностью сшивки, что уменьшает молекулярное скольжение и улучшает восстановление после длительной парковки. Стоит отметить одно ограничение: угол 47,5° немного уменьшает минимальный радиус изгиба шланга , поэтому перед началом производства необходимо проверить схему прокладки в соответствии с компоновкой шасси.

Большинство поставщиков тормозных шлангов проводят испытания только на гидравлическое давление. Мы же проверяем на статическую нагрузку. Если вы закупаете тормозные шланги для тяжелых электромобилей, свяжитесь с нами, чтобы ознакомиться с нашими данными по статической деформации шасси электромобилей. Мы разработали протокол испытаний, имитирующий 7-дневную парковку с полной нагрузкой , и измеряем остаточную деформацию при сжатии и скорость восстановления. Не у всех поставщиков есть эти данные. У нас есть.