系统充注、排气与最低液位设计

课程大纲

• 分段估算系统充注量并用充注量寻优找到性能平台窗口
• 制定抽真空—保压判据，去除系统内不凝气与水分
• 用真空充注法给冷却回路充液并驱除气塞，给出去气判据
• 把最低液位/最低充注量定成覆盖极限工况的设计指标
• 把年漏率目标换算成整机寿命的服务周期

1. 制冷剂充注量的确定
   • 分段法：高压/低压/两相各段冷媒质量+储液件持液+溶于油量
   • 充注量寻优：扫充注找过冷/COP 平台，定名义值与窗口
   • 热泵多模式最优充注不同→折中并靠气液分离器缓冲（承接 G10-01）
   • 欠充/过充在 p-h 图上的特征（承接 A1-04）
2. 抽真空与充注工艺
   • 抽真空到位（微米级真空度量级）以排不凝气、低压沸腾除水；抽真空可算化与边界：有效抽速 S_eff=S·C/(S+C)（长细软管的电导常是控制项，换大泵不换管路无效）、粗抽段 t≈(V/S_eff)·ln(p0/p) 只管前半段气体导流，后半段被水的饱和蒸气压钉在平台上、控制机理转为脱附/扩散（延时与升温比加大抽速有效）；可达真空度与脱水速率还受件温与车间露点的物理上限约束，冷件/高露点车间须做工艺补偿
   • 保压 leak-down：压升速率低于限值才算合格（保压时长要能分辨慢漏、判读须扣温漂）；工序侧控制互锁：回收—抽真空—加注全程压缩机禁转，EXV 与电磁截止阀停在指定通路以保证被抽/被充容积连通，且不得在工步中被控制器自动收回；保持位由产线/服务模式提供，不能靠拔保险丝或断电兜底（断电后阀位可能复位；模式层机制见 K3-01）
   • 按重量充注（回收—抽真空—加注一体设备）；设备按工质分档、专机专用：R134a/R1234yf/R744 不得混机，A2L/A3 需专用或防爆型回收加注机（残留互污与可燃性风险），SAE J2788/J2843 只管方向、条款按现行版本确认；售后侧设备能力边界＝回收效率与残留、真空能力、计量精度三项口径，产线一体机的指标与判据不能直接套到售后设备（呼应 B3-05「检漏要两套方法」；作业防护与动火前置见 K5-03/N3-02，本课不重复）
   • 视液镜对过冷/一体化系统不可靠，别以“无气泡”判满；加注口接口防错：R134a 与 R1234yf 的加注口口径/接头形式互不相容，配合工质纯度识别防误充与掺假、劣质冷媒（整车侧展开见 H7-07）
   • 上游边界：本节真空度/保压判据只管「已经进到系统里的水怎么抽走」，进水量本身由干燥剂开封时限、氮封来料与车间露点管控决定（水分工艺账本见 G10-01），门限定得再严也追不上开口作业一直在往里带水；|dp/dt| 判出的「内部残余水分」反复超限而外漏已排除时，排查方向应转向来料含水量与干燥剂饱和度，而不是继续延长抽真空时间
3. 冷却液充注与排气
   • 真空充注法：先抽真空、再靠真空吸入冷却液，消高点气塞；但冷却侧真空度存在下界——不得低于冷却液当温饱和蒸气压 p_v（常温水/乙二醇溶液约 2 kPa 量级），与节 2 制冷侧「抽得越深越好」目标相反、量级相差约两个数量级；抽过头则冷却液自身沸腾，真空表读数被 p_v 钉住，抽空判「到位」失真、真空衰减检漏出假漏（售后带残液复充最典型），并使水组分优先蒸走、乙二醇浓度轻微上移
   • 重力灌注+高点排气的局限与耗时（两侧同样要求电子水泵停转、多通阀停在使能全回路连通的指定位）；充注的对偶动作是放净——换液/维修后的放净率决定残液量，残液会稀释新液并在下一次真空充注时闪蒸、干扰真空判读（最低点与放液点的布置级要求见 I2-02；零件成型后的洁净度与冲洗属集成模块制造侧，本课不展开）
   • 残余空气驱向去气罐、稳态去气时间（承接 G10-02）；泵变转速冲洗排气的软件动作时序（分段转速、每段时长来源、终止条件）归 K3-09，本课只给去气终止判据与节拍
   • 去气判据：液位稳定、无持续气泡、泵无气蚀声
   • 排气「高点」是按整车名义姿态判定的：工厂加注工位与售后作业若车辆处于举升/坡道/单侧顶起姿态，原设计高点可能不再是高点，残气排不净而膨胀壶液位看着是满的，故加注/排气口位置与作业姿态须一并写进产线工位规程与服务规程；电池包内冷板还存在整车排气阀根本够不到的局部高点，包级注排液顺序与包内排空另见 D2-09，本课止于整车系统侧
   • 燃料电池低电导回路的增量要求：加注设备、软管与快接头须专机专用并做换线残留冲洗（与冷媒侧「专机专用」同构，但污染物是离子而非残油，展开归 O3-03）；电堆冷却腔的去气判据要比通用回路加严——「液位稳定+无持续气泡+泵无气蚀声」是整车回路级信号，判不了电堆并联细槽道里的局部滞留气泡与干区，须另用片间温差/单堆压降或电堆厂家规定的排气顺序与保压—泄压循环（见 O1-06/O3-03）；放净率对低电导回路要按换液后电导率回升量反算，不能只按残液体积估
4. 最低液位与充注窗口设计
   • 制冷侧：全工况包络下储液件最低液封+储备充注量；包络不能只由稳态工况点组成——热泵车型须额外纳入除霜切入与模式换向的瞬态点，最低液封被破的最不利时刻常在换向后的数秒内，故充注窗口下沿校核必须含瞬态样本（瞬态迁移量与容积账见 G10-01；环境舱实测时机要落在切换过程中而非切换稳定后）
   • 冷却侧：MIN 位覆盖冷态收缩、坡道/加减速晃动、不吸气
   • 充注窗口宽度=对充注偏差的鲁棒性设计；宽度预算＝产线分散+寿命渗漏+售后补加+设备计量误差四项之和，第四项是独立分量（称重链精度、量程匹配、软管与管路残留量补偿），最常被漏算
   • 服务/渗漏损失的寿命储备
5. 产线与试验验证
   • 检漏：氦质谱/压降法与泄漏率目标（见 L1-03）
   • 真空度、充注量、去气时间的下线判据与节拍；制冷侧与冷却侧是两套真空判据、不可互抄（冷却侧要写出被蒸气压钉住的假合格/假漏识别）；充注机的计量能力要单独验证——称重链精度与量程匹配、软管与管路残留量补偿、校准周期与量值溯源，把充注量的 %GRR 与第 4 讲窗口宽度 M_max,ok−M_min,ok 挂钩判定测量系统够不够用（MSA 方法见 M2-01）；判据来源与季节漂移维护向上接整车级 EOL（M2-04），把零件级/总成级（G8-05）/整车级三层下线数据串成一条 SPC 控制链
   • 整车环境舱验证充注窗口两端的性能
   • 泄漏检测与安全响应联动（承接 K5-03）
   • 冷却侧回路级下线判据：除去气判据外，还应有定转速下的泵压差/流量窗口，用来确认回路真正被灌通；单看主路压差不能证明各支路都通，多通阀/并联支路须按模式逐一切换取样（模式连通性的整车级项目清单与判据构造见 M2-04，流量残差的在线估计与内漏辨识见 K5-06）；低电导回路的判据表还要增列电导率一项，顺序为气密→通电类项→电导率，并向上接整车级 EOL（M2-04）与零件级 EOL（I5-04）
   • 互锁状态进下线数据：工步执行期间执行器实际停位、有无中途被控制器收回，要与真空度/充注量同样可记录可判定；这些互锁与保持位由控制器侧的产线/服务模式例程（UDS 0x31）在工位上触发执行，例程清单、工位顺序、触发权限与结果留存见 K6-09

• 抽真空时间/真空度不够→残留不凝气抬高冷凝压力、残留水分导致节流冰堵与酸腐蚀
• 凭经验/目测而非按重量充注；拿视液镜给过冷/一体化系统判满（无气泡≠充足）；只校真空度不验称重链——充注量公差看着合格，其实已被测量系统自身的分散吃掉
• 冷却液重力灌注不抽真空→高点残留气塞，下线后才暴露断流、气蚀、暖风不热；反向的错是把制冷侧「抽得越深越好」搬到冷却侧——抽到冷却液饱和蒸气压以下，液体自身沸腾、真空表被钉住，判「合格」其实没抽到位
• 最低液位只按水平静态定，忽略坡道/加减速晃动与热态收缩→极限工况露泵口吸气
• 热泵按单模式定充注、忽略多模式最优差异；年漏率目标定太松，几年后欠充
• 在举升/坡道姿态下抽真空、排气或加注→设计高点不再是高点，残气排不净而液位看着是满的；作业姿态要与加注/排气口位置一起写进工位规程与服务规程
• 拿整车回路级去气判据（液位稳定/无气泡/泵无气蚀声）去判电堆内部→细槽道并联流场的局部滞留气泡造成干区与热点，在回路级信号上根本不露头；低电导回路须另立判据，并把设备管路专机专用与电导率下线项一并纳入

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