Szybka odpowiedźWał silnika elektrycznego pojazdu elektrycznego, czyli wał wirnika, jest wałem rdzeniowym silnika napędowego pojazdu elektrycznego. Różni się od standardowego wału silnika pod trzema względami. Zwykle jest pusty, aby zmniejszyć ciężar i umożliwić przepływ chłodziwa przez otwór. Wykorzystuje hartowaną stal stopową i wielowypust, aby wytrzymać wysoki moment obrotowy i szybkie cofanie. Jest wyważony i uziemiony do bardzo wąskich granic, ponieważ silniki EV obracają się znacznie szybciej niż silniki przemysłowe. Wymagania te sprawiają, że wał wirnika jest jedną z najtwardszych części całego zespołu napędowego.
Silnik napędowy pojazdu elektrycznego wymaga więcej od wału niż jakikolwiek inny silnik przemysłowy. Obraca się szybciej. Odwraca moment obrotowy tysiące razy dziennie. Jest gorąco, potem zimno i znowu gorąco. A kupujący chce, żeby był lekki, aby zaoszczędzić zasięg. Thewał wirnikamusi spełnić to wszystko na raz. W tym przewodniku wyjaśniono, w jaki sposób projektuje się, chłodzi i wykonuje wały wirników pojazdów elektrycznych oraz jak napisać specyfikację, którą może zbudować producent wałów.
Standardwał silnikaw pompie lub wentylatorze pracuje ze stałą prędkością i stałym obciążeniem. Wał wirnika pojazdów elektrycznych tego nie robi. Stawia czoła czterem wymaganiom, których normalny wał nigdy nie spotyka razem.
Po pierwsze, prędkość. Silniki napędowe pojazdów elektrycznych działają znacznie szybciej niż silniki sieciowe. Wysokie obroty zwielokrotniają każdą drobną nierównowagę w duże wibracje. Po drugie, odwrócenie momentu obrotowego. Za każdym razem, gdy samochód przyspiesza lub hamuje podczas regeneracji, wał jest obciążany i rozładowywany. To powoduje zmęczenie. Po trzecie, ciepło. Wirnik nagrzewa się, więc wał musi przenosić to ciepło lub stawiać opór. Po czwarte, waga. Dowolna masa na wale jest masą wirującą, a masa wirująca ma zakres kosztów.
Wał wirnika ustala również szczelinę powietrzną pomiędzy wirnikiem a stojanem. Jeśli wał się wyczerpie, szczelina zmienia się podczas obrotu. To szkodzi wydajności i dodaje hałasu. Zatem koncentryczność nie jest tu miłym akcentem. Ma kluczowe znaczenie dla pracy silnika.
Większość silników napędowych pojazdów elektrycznych wykorzystuje apusty wał wirnikaa nie solidny. Przegłębienie środka przynosi dwie wyraźne korzyści.
Pierwszym przyrostem jest waga. Usunięcie rdzenia usuwa masę z największego promienia pręta. Zmniejsza to zarówno masę wału, jak i jego bezwładność obrotową. Niższa bezwładność oznacza, że silnik przyspiesza szybciej i marnuje mniej energii podczas przyspieszania i zwalniania. W cyklu jazdy zwiększa to zasięg.
Drugim zyskiem jest funkcjonalność. Otwór nie jest pustą przestrzenią. Może przenosić olej chłodzący, drut resolwera lub w niektórych układach drugi koncentryczny wał. Zatem wał drążony spełnia dwa zadania: konstrukcję i instalację wodno-kanalizacyjną w jednej części.
Otwór zmniejsza sztywność i wytrzymałość, jeśli jest zbyt duży. Ściana musi pozostać wystarczająco gruba, aby przenieść moment obrotowy i wytrzymać zginanie. Dobra konstrukcja dopasowuje średnicę otworu do momentu obrotowego, a nie do maksymalnego, na jaki pozwala materiał. Guanshuo obrabia wały drążone z otworami od 3 mm do 50 mm o średnicy wewnętrznej wałów do 130 mm, dzięki czemu można dopasować ścianę do zadania.
Wysoka gęstość mocy wytwarza ciepło. Zarówno magnesy, jak i rdzeń wirnika nagrzewają się pod obciążeniem. Jeśli ciepło nie zostanie usunięte, magnesy osłabną, a silnik ulegnie obniżeniu. Wał drążony rozwiązuje ten problem, doprowadzając chłodziwo bezpośrednio do środka wirnika.
W typowym układzie olej jest pompowany do otworu na jednym końcu. Przepływa wzdłuż wnętrza wału, odbiera ciepło z wirnika i wychodzi na drugim końcu. W niektórych konstrukcjach olej jest rozpylany na uzwojenia przez małe promieniowe otwory. To powoduje, że chłodziwo znajduje się tam, gdzie jest ciepło, a chłodzenie powietrzem nie jest w stanie dorównać.
Aby to zadziałało, otwór musi być czysty, prosty i mieć dokładne wymiary. Nierówny lub niecentryczny otwór zakłóca przepływ i równowagę. Właśnie dlatego chłodzony wał wirnika wymaga precyzyjnego wiercenia, a nie tylko wywiercenia otworu.
Wał wirnika przenosi pełny moment obrotowy silnika i każde jego odwrócenie. Wymaga to stali o wysokiej wytrzymałości zmęczeniowej, która reaguje również na hartowanie. Prym wiodą tutaj stale stopowe.
| Tworzywo | Rola na wale pojazdu elektrycznego |
|---|---|
| Stal stopowa 4140 | Mocna, wytrzymała, dobra trwałość zmęczeniowa. Wspólna podstawa do hartowanych wałów wirników. |
| Stal stopowa 4340 | Ponownie wyższa wytrzymałość dla najbardziej obciążonych wałów. |
| Stal stopowa do nawęglania | Stosowany tam, gdzie wielowypust wymaga twardej, odpornej na zużycie powierzchni na wytrzymałym rdzeniu. |
Następnie obróbka cieplna dostosowuje właściwości. Korpus jest hartowany i odpuszczany w celu uzyskania wytrzymałości rdzenia. Czopy łożyskowe i wielowypust są często hartowane indukcyjnie, dzięki czemu powierzchnia jest odporna na zużycie, a rdzeń pozostaje wytrzymały. Guanshuo osiąga 42 do 48 HRC na typowych wałach i więcej na powierzchniach, które tego wymagają. Hartowanie zawsze następuje przed końcowym szlifowaniem, ponieważ powoduje to przesuwanie metalu.
To prędkość sprawia, że wał wirnika jest trudny do dobrego zbudowania. Niewielki brak równowagi, który jest nieszkodliwy przy 1500 obr./min, staje się silną siłą wstrząsów przy dużych prędkościach elektrycznych. Siła wynikająca z braku równowagi rośnie wraz z kwadratem prędkości. Dlatego wał pojazdu elektrycznego musi być wyważony i szlifowany znacznie mocniej niż wał przemysłowy.
Kontrolują to trzy specyfikacje. Równowaga dynamiczna utrzymuje masę wyśrodkowaną, dzięki czemu wał nie drga przy dużej prędkości. Guanshuo wyważa wały do klasy G0.1 do G0.4. Bicie, czyli TIR, utrzymuje każdą średnicę wierną osi. Guanshuo utrzymuje TIR do 0,01 mm, a często do 0,005 mm. Wykończenie powierzchni czopów na poziomie Ra≤0,4 μm zapewnia cichą pracę łożysk i długą żywotność.
Razem te specyfikacje decydują o hałasie, wibracjach i szorstkości, czyli NVH, silnika. Kabiny pojazdów elektrycznych są ciche, więc każdy wycie silnika jest łatwo słyszalne. Wąska specyfikacja wału ma duży wpływ na cichą pracę jednostki napędowej.
Wał wirnika pojazdu elektrycznego rzadko wykorzystuje zwykły klucz. Moment obrotowy jest zbyt wysoki i zbyt często następuje zmiana biegu wstecznego. Klucz by się poluzował. Zamiast tego wał kończy się wklin, pierścień zębów osiowych, które rozkładają obciążenie na wiele powierzchni styku.
Wielowypust łączy silnik z przekładnią redukcyjną. Ponieważ przy odwróceniu przenosi szczytowy moment obrotowy, zęby wielowypustowe są cechą krytyczną pod względem zmęczenia. Są precyzyjnie cięte, a następnie często utwardzane, dzięki czemu są odporne na zużycie i ścieranie przez cały okres użytkowania samochodu. Awkroczyłnastępnie korpus umieszcza zespół wirnika, łożyska i uszczelki w ustalonych punktach wzdłuż wału.
Chłodzony, wielowypustowy, pusty wał wirnika jest jednym z bardziej skomplikowanych wałów w budowie. Istnieją dwie szerokie trasy.
Pierwsza trasa obrabia wał z litego pręta, a następnie drąży środek. Jest to elastyczne rozwiązanie i pasuje do zróżnicowanych i mniejszych objętości. Druga metoda łączy dwie uformowane połówki, często za pomocą zgrzewania tarciowego, aby utworzyć pustą formę przy mniejszej obróbce. Guanshuo wykorzystuje zgrzewanie tarciowe na wałach ze stali nierdzewnej, dzięki czemu dwie sekcje stają się jedną mocną częścią.
Niezależnie od tego, która trasa zostanie wybrana, kolejność kończenia jest tym, co chroni dokładność:
Specyfikacja wału pojazdu elektrycznego wymaga czegoś więcej niż specyfikacja normalnego wału. Podaj producentowi te punkty, aby uzyskać dokładną wycenę.
Jeśli część z nich jest nadal otwarta, podziel się mocą i prędkością silnika. Producent wałów z doświadczeniem w pojazdach elektrycznych może zaproponować rozsądne specyfikacje początkowe i udoskonalić je wraz z zespołem.
Pusty wał silnika 
Wał drążony o stożkowym otworze 
Specjalny wał o dużej prędkości 
Wał przegubowy robota
Guanshuo Precision obrabia drążone, wielowypustowe i chłodzone wały wirnika do nowych napędów pojazdów energetycznych i automatyki. Aby uzyskać wycenę, prześlij wymagania dotyczące momentu obrotowego, prędkości i średnicy.
Poproś o wycenę Lub skontaktuj się z zespołem nastrona kontaktowa.
