مقدمة في بنية المحور واتجاه تطوير محور القيادة الكهربائية

1. تعريف وهيكل المحور
1. Overview من المحاور

تعد المحرك وصندوق التروس والمحور عبارة عن مجموعات أساسية رئيسية ثلاثية في الشاحنة ، على الرغم من أن المحور غالبًا ما يتم ذكره مثل المحرك وصندوق التروس ، لكنه يلعب دورًا في عملية تشغيل المركبات ، ويلعب دورًا محوريًا في القوة الدافعة واستقرار السيارة. كواحدة من التجميعات الرئيسية الأربع للشاحنات الثقيلة (CAB ، المحرك ، ناقل الحركة ، المحور) ، يرتبط الصناعة ومستوى التطوير الفني لمحاور الشاحنات الثقيلة بتطوير صناعة الشاحنات الثقيلة إلى حد ما.

2. الوظائف الأساسية للمحور

تتمثل وظيفة المحور في نقل القوة والعزم في جميع الاتجاهات بين الإطار (أو الجسم الحامل للحمل) والعجلات ، التي لها تأثير مهم على الديناميات والاستقرار وقدرة تحمل وغيرها من خصائص السيارة.

1) ينتقل عزم الدوران المحرك الذي ينقله جهاز الإرسال الشامل إلى عجلة القيادة من خلال المخفض النهائي ، التفاضلية ، نصف رمح ، وما إلى ذلك ، وذلك لتقليل السرعة وزيادة عزم الدوران ؛

2) تغيير اتجاه انتقال عزم الدوران من خلال زوج العتاد المائل من المخفض النهائي ؛

3) يتحقق التأثير التفاضلي للعجلات على كلا الجانبين من خلال التفاضل لضمان توجيه العجلات الداخلية والخارجية بسرعات مختلفة ؛

4) من خلال نقل معدات المخفض النهائية ، يتم تقليل السرعة ويزداد عزم الدوران ؛

5) من خلال الإسكان المحور وعجلات ، يتم تحقيق وظائف نقل الحمل والقوة.

3. تسميات المحور

وفقًا لقواعد الصناعة ، يتم استخدام قطر دائرة ملعب العتاد السلبي على الفرق بشكل عام كاسم محور محرك الأقراص ، 435 ، 457 ، 460 ، 485 ، 300 ، وهكذا ، تشير هذه الأرقام إلى قطر العتاد المخروطية السلبية (غالبًا ما تسمى أسنان الحوض) على الفرق ، الوحدة هي ملليمترات.

هناك أيضًا شائع مثل الجسر 140 ، 153 ، وما إلى ذلك ، والذي يشير إلى قطر العتاد المائل السلبي ، 153 هو في الواقع نموذج من Dongfeng ، ويستخدم الجسر المثبت عليه ليتم تسميته 153 Bridge ، و It يسمى الجسر 435 وفقا لقطر الترس على سيارة التحرير.

4.Classing من المحاور

1) وفقا لهيكل الإسكان المحور المختلفة ، ينقسم المحور إلى اثنين متكامل وينفصلون:

◆محور متكامل: شعاع جوفاء جامد متكامل يتكون من أجزاء مثل غلاف المحور نصف ، القسم الأوسط وأنبوب المحور في كلا الطرفين ، ويتم تثبيت المخفض النهائي ، والعمود التفاضلي والنصف وأجزاء أخرى في الحزمة المجوفة ، ويسمى هذا النوع من المحور محور متكامل.
يشبه Transaxle بأكمله الحديد العملاق الذي يدعم الجسم بواسطة نظام تعليق. لا يمكن للعجلات ونصف المحاور على كلا الجانبين التحرك بالنسبة لبعضها البعض في المستوى المستعرض ، لذلك غالبًا ما يتم تزاوج محاور متجانسة مع تعليق غير مستقل. نظرًا لطرق التصنيع المختلفة ، يمكن تقسيم عوامل المحور المتكاملة إلى نوع الصب المتكامل ، وضغط القسم الأوسط في نوع أنابيب الصلب وختم الألواح الفولاذية واللحام. نظرًا لأداء قوتها الجيدة وتصلبها ، وحمل كبير الحمل ، والبنية البسيطة والتشغيل الموثوق به ، يتم استخدام السكن المحور المتكامل على نطاق واسع في الشاحنات والنماذج الأخرى ، ويتم استخدام معظم نماذج الطرق الوعرة أيضًا.

◆ المحور غير المتصل: لا يحتوي محور محرك الأقراص على قشرة متكاملة صلبة أو شعاع يربط عجلات محرك الأقراص الأيمن واليسرى ، ويتم تقسيم سكن المحور الخاص به ، ويمكنه القيام بحركة نسبية مع بعضها البعض ، وغالبًا ما يعتمد تعليقًا مستقلًا. يتم توصيل عجلات محرك الأقراص على كلا الجانبين بالإطار عن طريق التعليق المرن ، ويمكن للعجلتين أن تتحرك بشكل مستقل عن بعضهما البعض بالنسبة للإطار. عادةً ما يتم تعليق المخفض النهائي على الإطار (أو الجسم) ، ويتم تعبئة عمود الإرسال من خلال المفصل العالمي ، ويتم مفصل عمود الإرسال مع عجلة القيادة عبر المفصل العالمي ، ويسمى محور محرك الأقراص هذا محور محرك الأقراص .

نظرًا لانخفاض الكتلة غير المسبقة للمحور المنفصل ، وتعاون عمومًا مع التعليق المستقل المعقد ، فإنه يتمتع بقدرة جيدة على التكيف مع التضاريس ، لذلك فهي أكثر شيوعًا في السيارة مع متطلبات عالية لسلاح قيادة السيارة ، وستقوم الشاحنة العسكرية عمومًا يتم استخدامها في متطلبات الطرق الوعرة ، وهي ليست شائعة في الشاحنات المدنية.

2) وفقًا للوظائف المختلفة للمحور ، ينقسم المحور إلى فئتين: محور مدفوع ومحور محرك:

◆ محور مدفوع: أي أن المحور غير المحرك ، والمعروف أيضًا باسم المحور ، متصل بالجسم أو الحمل الحامل من خلال التعليق ، ويتم تثبيت العجلات المدفوعة على كلا الجانبين لنقل القوى المختلفة واللحظات بين إطار أو الجسم والعجلات.
محور التوجيه: يمكن توجيه العجلات ، والسيارة العامة هي في الغالب المحور الأمامي لمحور التوجيه ، وهي بنية محور التوجيه هي نفسها ، وتتألف بشكل أساسي من الحزمة الأمامية ، مفصل التوجيه ، محور الملك وعجلات.

جسر الدعم: على غرار بنية محور التوجيه ، فإنه لا يحتوي على وظيفة توجيه ويلعب دورًا محملًا فقط. يعد المحور الأوسط أو الخلفي لبعض السيارات ذات المحور المفردة ذات المحور الواحدة (6 × 2 سيارات) جسر دعم ، والمحور الموجود على المقطورة هو جسر دعم.

◆ محور القيادة: نقل الطاقة وتوزيع عزم الدوران على طرفي العجلة ، وفي الوقت نفسه ، تكون قادرة على تحمل قوى ولحظات مختلفة بين الإطار أو الجسم وسطح الطريق. في النماذج العامة ، يتكون محور محرك الأقراص من مخفض نهائي ، وجهاز تفاضلي ، وجهاز نقل ، ومسكن محور.

محور محرك التوجيه: يكون محور القيادة مع وظيفة التوجيه أكثر شيوعًا في السيارات ، وتستخدم الشاحنات عمومًا في نماذج الدفع الرباعي.

بالمقارنة مع محور التوجيه ، يتم استبدال الحزمة الأمامية بسكن محور مجوف ، ويتم إضافة مكونات مثل المخفض النهائي ، وعمود القيادة والمفصل العالمي إلى طاقة الإرسال.

5.UXLE اتجاه تطوير

بصفتها التجميع الأساسي للسيارة ، حصلت أهمية المحور على المزيد والمزيد من الاهتمام ، وسيقود التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا أيضًا المحور في الاتجاهات التالية:

（1) المعيار: في تصميم بنية المحور ، يجب تطويره في اتجاه "توحيد الأجزاء ، وتعميم المكون ، وتسلسل المنتج" ، وينبغي استخدام العديد من الأجزاء النموذجية ، والخطط المختلفة والإنتاج لمطابقة النماذج المختلفة.

(2) الوزن الخفيف: مع إدخال سياسات شحن الوزن وضريبة الوقود ، أصبح الوزن الخفيف اتجاهًا رئيسيًا في تطوير الشاحنات. يجب أيضًا تحسين المحور باستخدام المزيد من المواد الجديدة والتصميم الهيكلي ، مثل الفرامل القرصية ، ومباني المحاور المختومة واللحام ، وما إلى ذلك ، مع توفير القوة والصلابة الكافية.

(3) ضوضاء منخفضة: مع توفير سرعة الإدخال وسرعة السيارة ، أصبح NVH مؤشرًا رئيسيًا للمحور. تدابير مثل تحسين دقة الآلات ودقة التجميع للأجزاء وتعزيز الصلابة لتقليل ضوضاء تشغيل المحور.

(4) الكفاءة العالية: في ظل حالة الوفاء بالقوة والحياة ، يتم استخدام تروس سطح الأسنان الصلبة ، محامل الكرات ، وما إلى ذلك ، لتقليل فقدان الاحتكاك في التروس والمحامل ؛ يتم اعتماد زيت التشحيم المنخفض التذمر ، وتزييت النقطة الثابتة وغيرها من التدابير لتقليل فقدان الزيت وتحسين كفاءة انتقال الطاقة. 5) التطبيق الواسع لتكنولوجيا الفرامل الإلكترونية في النظام الإلكترونية: سيتم أيضًا تعزيز نظام ABS الذي تم استخدامه على نطاق واسع في الحافلات المحلية إلى صناعة الشاحنات ، وسيتم أيضًا تطبيق تقنيات سيارات الركاب مثل ESP و EBD تدريجياً.

2.مقدمة لهيكل محور القيادة الكهربائية

نظرة عامة على محور الدافع الكهربائي: مع متطلبات مختلف البلدان لحماية البيئة ، والحفاظ على الطاقة والحد من الانبعاثات ، والتكيف الاستراتيجي لهيكل الطاقة في البلاد ، يميل بنية استهلاك الطاقة في العالم إلى أن تكون نظيفة ، منخفضة الكربون وتنوع ، والتي تعزز ، مما يعزز اتجاه كهربة صناعة السيارات. بالإضافة إلى ذلك ، تخطط المزيد والمزيد من البلدان لحظر بيع سيارات الوقود على المستوى الوطني ، وتشجيع تطوير مركبات الطاقة الجديدة ، وتسريع تطوير الصناعات مثل محاور القيادة الكهربائية.

المحور الكهربائي هو نوع من محور محرك الأقراص ، لكن وحدة الطاقة مدفوعة بمحرك الاحتراق الداخلي الأصلي وتعديلها على محرك المحرك ، ودمج معظم المحاور الكهربائية المحرك في المحور لتحقيق التكامل والكفاءة العالية وغيرها من الوظائف .

3. اتجاه تطويرمحاور القيادة الكهربائية

في السنوات الأخيرة ، مع زيادة الطلب على انبعاثات الكربون في البلدان في جميع أنحاء العالم ، وكذلك الحظر المفروض على بيع مركبات الوقود الصادرة على المستوى الوطني ، وخاصة سياسة الائتمان المزدوجة الصادرة عن الدولة ، فإن تطوير مركبات الطاقة الجديدة لقد تحول من كونه مدفوعًا بالإعانات إلى السياسات واللوائح ، مما أدى إلى نمو متفجر لمركبات الطاقة الجديدة ، وكذلك مما يؤدي إلى نمو الطلب على محاور القيادة الكهربائية.

في الوقت الحاضر ، يكون المسار الفني لتجميع المحور الكهربائي في إزهار كامل ، ولكن على أساس متطلبات المحور الأصلي ، يكون التطوير الكلي في الجوانب التالية:

(1) الكفاءة العالية وكثافة الطاقة: في الوقت الحالي ، تكون كثافة الطاقة للبطاريات على متن الطائرة منخفضة للغاية مقارنة بالبنزين ، مما يؤدي إلى مجموعة غير كافية نسبيًا من السيارات الكهربائية النقية ، لذلك من الضروري إدراك الكفاءة العالية وكثافة الطاقة من نظام القيادة الكهربائية ؛

من حيث التكنولوجيا ، يتم اتخاذ التدابير التالية بشكل أساسي:

• تتبنى وحدة التحكم منصة عالية الجهد ، وتكنولوجيا IGBT شريحة الوجهين وتكنولوجيا النظام في الحزمة ، وكذلك تقنية رقائق كربيد Silicon السريعة النامية ، مما يحسن بشكل كبير كثافة الطاقة للوحدة.
• يكون المحرك عالي السرعة ، بعد زيادة سرعة محرك القيادة ، يمكن تقليل عزم الدوران المخرج وحجم ووزن المحرك بشكل كبير تحت نفس الطاقة ، ويمكن تقليل تيار العمل الخاص به ، مما يقلل من تكلفة وحدة التحكم وكابلات الجهد العالي ، وقد طورت الشركات المصنعة المحلية محركًا عالي السرعة 20000R/دقيقة. في الوقت نفسه ، يتم اعتماد تقنية تبريد الأسلاك المسطحة والزيت لتحسين كفاءة المحرك ؛

• نظرًا لزيادة سرعة إدخال المحرك ، يحتاج المخفض إلى استخدام أختام زيت منخفضة التثبيت ، ومحامل الكرات ، وما إلى ذلك ، لتقليل فقدان الطاقة الناجم عن الاحتكاك ؛
• يتبنى زوج تروس النقل تزييتًا قسريًا للمنتخب الثابت ، وتصميم مقلاة الزيت الجاف وغيره من التدابير لضمان تقليل مستوى السائل وانخفاض فقدان الطاقة الناجم عن تحريك زيت زوج الترس في حالة التشحيم.
• يعدد المخفض ، مما يزيد من عدد التروس ويوسع نطاق تشغيل الكفاءة العالية للمحرك.

(2) أداء NVH مرتفع: مقارنة مع الضوضاء الهائلة ذات التردد المنخفض والمتوسط ​​المنبعثة من تشغيل مركبات الوقود ، ويغطيها المحرك ، يهيمن طراز السيارة الكهربائية النقية على عواء رتابة عالية التردد بسبب القوة الكهرومغناطيسية وعالية- تعرّض التروس السريع ، والأذن البشرية حساسة للغاية للضوضاء عالية التردد التي تزيد عن 2000 هرتز. لذلك ، يتم اتخاذ التدابير التالية بشكل أساسي لتحسين NVH لنظام القيادة الكهربائية من حيث التكنولوجيا:

• يعمل محرك القيادة على تحسين تصميم فتحة الدوار لتقليل تركيز الضوضاء الكهرومغناطيسية الناتجة عن القوة الكهرومغناطيسية وتموج عزم الدوران على طول التوزيع المكاني الشعاعي. قمع التوافقيات للتيار النشط وتقليل تقلب عزم الدوران من الدرجة 48 الناجم عن ذلك ؛
• قم بتحسين استراتيجية التحكم في تعديل عرض نبض MCU (PWM) ، وزيادة تردد التبديل ، وتحسين شكل موجة الخرج ، وتقليل تذبذب عزم الدوران.
• تؤدي زيادة سرعة المدخلات إلى زيادة تواتر التشويش لزوج التروس ، ومن الضروري تحسين عدد أسنان التروس ، وتحسين صلابة النظام ، وتجنب الاقتران مع التردد الطبيعي للنظام لتجنب الرنين .

• من حيث المعلمات العيانية ، يمكن لتطبيق أزواج التروس ذات المعامل الصغيرة والصدفة العالية أن يقلل من تصلبه على أساس ضمان قوة جذر الأسنان ، وفي الوقت نفسه ، يمكن للمعلمات المجهرية تعديلها ، والتي يمكن أن تقلل من قم بتجميع الخطأ وتقليل العتاد الناجم عن الإثارة.
• تحسين دقة مطابقة لزوج الإرسال ، على أساس ضمان التزييت والتشوه الحراري ، وتقليل الخلوص المطابق لنظام النقل بأكمله ، ويمكنه القضاء على صوت يطرق سطح الأسنان ؛
• يتم استخدام التعليق لدعم مجموعة نقل الحركة (EPT) ولعب دور تقليل والتحكم في انتقال الإثارة الكلي للاهتزاز ، تحت فرضية ضمان متانة التعب والموثوقية ، وتحسين بشكل مناسب وتقليل تصلب الاتجاه الرئيسي للتعليق على تحسين أداء عزل الاهتزاز ، وذلك لتحقيق الغرض من تقليل الضوضاء في السيارة ؛
• زيادة الحزمة الصوتية ، ولكن في المقابل تزيد من التكلفة ، تؤثر على تبديد الحرارة لنظام القيادة الكهربائية ؛

(3） متكامل
تعد مجموعة القيادة الكهربائية التي يبلغ طولها ثلاثة في واحد تدمج محرك القيادة ومراقبة المحركات والمخفض الهدف الرئيسي للتطوير الحالي في مجال محور القيادة الكهربائية ، وسيهيمن التطوير المستقبلي المدمج عمقًا الكل في- في- هيكل واحد.

خاتمة

بشكل عام ، فإن اتجاه التطوير المستقبلي لمحور القيادة الكهربائية هو: تنسيق التناقض بين المتعددة والتكامل ؛ استنادًا إلى تطبيق مواد جديدة ، تم تصميم هيكل محور القيادة الكهربائية لجعله أكثر إحكاما وخفيفة الوزن. مزيد من التكامل للمحرك الكهربائي ومحور القيادة الكهربائية ؛ بالنظر إلى ذكاء محور القيادة الكهربائية من منظور السيارة بأكملها ، يتم ربط بيانات السيارة لزيادة تحسين درجة الذكاء ؛ مع التطور السريع للذكاء الاصطناعي ، يتم استخدام أساليب التعلم الآلي مثل التعلم العميق والتعلم التعزيز لتطوير استراتيجيات تحول أكثر ذكاءً لأنواع مختلفة من السيارات الكهربائية.

اقرأ المزيد:  مبدأ العمل وتصنيف تخطيط نظام القيادة الكهربائية للسيارات الكهربائية