Wały wielowypustowe napędzają przyszłość: kluczowe zastosowania w pojazdach o nowej energii

Wraz z przyspieszeniem globalnej transformacji w kierunku czystej mobilności, nowe pojazdy energetyczne NEV, w tym pojazdy elektryczne EV, hybrydy typu plug-in i samochody z ogniwami paliwowymi wodorowymi, zajmują centralne miejsce. Podczas gdy technologia akumulatorów, silniki elektryczne i infrastruktura ładowania często dominują w nagłówkach, znaczenie podstawowych komponentów mechanicznych, takich jak wałki wielowypustowe, jest często pomijane. Jednak te pozornie proste komponenty odgrywają kluczową rolę w wydajności, efektywności i bezpieczeństwie NEV.

Wał wielowypustowy to mechaniczny element napędowy zaprojektowany do przenoszenia momentu obrotowego, umożliwiając jednocześnie ruch osiowy. Jego precyzyjnie obrobione grzbiety, czyli „wypusty”, zazębiają się z odpowiadającymi im rowkami w współpracującym elemencie, takim jak koło zębate lub sprzęgło. Taka konstrukcja zapewnia wydajne przenoszenie mocy, wysoką precyzję ustawienia i nośność.

Gdzie stosuje się wałki wielowypustowe w pojazdach zasilanych nowymi źródłami energii?

W pojazdach NEV wałki wielowypustowe są powszechnie stosowane w trzech głównych obszarach: układzie napędowym elektrycznym, układzie kierowniczym oraz układzie hamulcowym lub regeneracyjnym.

1. Układy napędowe elektryczne
Jednym z najważniejszych zastosowań wałów wielowypustowych jest oś e lub jednostka napędowa elektryczna, która łączy silnik elektryczny, przekładnię redukcyjną i mechanizm różnicowy w jednym kompaktowym module. Wały wielowypustowe służą do łączenia wirnika silnika z wejściem przekładni, umożliwiając płynne przenoszenie momentu obrotowego na koła. Zapewnia to wysoką gęstość momentu obrotowego, zmniejszone wibracje i optymalną dostawę mocy.

Ponadto w pojazdach elektrycznych z podwójnym silnikiem lub napędem na wszystkie koła wałki wielowypustowe umożliwiają precyzyjną synchronizację między przednimi i tylnymi jednostkami napędowymi. W tych konfiguracjach wałki wielowypustowe odgrywają kluczową rolę w wektorowaniu momentu obrotowego i dynamicznej kontroli stabilności.

2. Układy kierownicze
NEV-y coraz częściej zawierają elektryczne układy wspomagania kierownicy (EPS), aby zastąpić tradycyjne hydrauliczne. W tych układach wałki wielowypustowe służą do łączenia kolumny kierowniczej z wałkami pośrednimi lub przegubami uniwersalnymi, zapewniając płynne i responsywne prowadzenie.

Wraz z rozwojem technologii autonomicznej jazdy precyzja sprzęgania wału wielowypustowego staje się jeszcze ważniejsza. Nowoczesne układy kierownicze z napędem przewodowym opierają się w dużej mierze na bardzo dokładnym sprzężeniu zwrotnym momentu obrotowego, co wymaga wałów wielowypustowych z minimalnym luzem i ścisłymi tolerancjami produkcyjnymi.

3. Układy hamowania regeneracyjnego i przekładni
Innym ważnym obszarem zastosowania są układy hamowania regeneracyjnego, w których energia kinetyczna jest przechwytywana podczas hamowania i przekształcana z powrotem w energię elektryczną w celu naładowania akumulatora. Wały wielowypustowe pomagają połączyć jednostkę silnika-generatora z układem napędowym, umożliwiając płynne przejścia między trybem napędowym a regeneracyjnym.

Ponadto w hybrydowych układach typu plug-in lub pojazdach elektrycznych ze skrzyniami biegów wielobiegowymi wałki wielowypustowe służą do załączania i rozłączania przekładni planetarnych lub sprzęgieł, co pomaga zoptymalizować osiągi w różnych warunkach jazdy.

Rozwój projektowania niestandardowych spline’ów
W miarę jak NEV stają się bardziej kompaktowe i definiowane przez oprogramowanie, rośnie zapotrzebowanie na niestandardowe projekty wałów wielowypustowych. Inżynierowie optymalizują teraz profile wielowypustów, takie jak wielowypusty ewolwentowe, prostostronne lub ząbkowane, aby pasowały do ​​mniejszych współczynników kształtu, zmniejszały hałas i wibracje (NVH) oraz wydłużały żywotność podzespołów.

„Precyzja i redukcja masy to kluczowe priorytety inżyniera układów napędowych w motoryzacji. „Zaawansowane wałki wielowypustowe nie tylko przenoszą moc, ale również przyczyniają się do efektywności energetycznej i zmniejszają konserwację w całym cyklu życia pojazdu”.

Wały wielowypustowe mogą nie przyciągać uwagi mediów tak jak baterie czy autonomiczne czujniki, ale pozostają cichym kamieniem węgielnym rewolucji EV. Od szybkich napędów silnikowych po precyzyjne sterowanie układem kierowniczym, ich rola w zapewnianiu niezawodności mechanicznej i wydajności jest niezaprzeczalna.

Firma Shanghai Belon Machinery Co., Ltd. koncentruje się na wysokiej precyzji przekładniach OEM, wałach i rozwiązaniach dla użytkowników z całego świata w różnych branżach: rolnictwie, motoryzacji, górnictwie, lotnictwie, budownictwie, robotyce, automatyce i sterowaniu ruchem itp. Nasze przekładnie OEM obejmują między innymi koła zębate stożkowe proste, koła zębate stożkowe spiralne, koła zębate walcowe, koła zębate ślimakowe, wały wielowypustowe

W miarę rozwoju branży integracja inteligentnych materiałów, obróbki powierzchni i lekkich stopów jeszcze bardziej zwiększy możliwości wałów wielowypustowych, umacniając ich miejsce w kolejnej generacji rozwiązań mobilnych.