Elektrikli Araç Üreticilerinin Hedeflerine Ulaşmasına Yardımcı Olmak

Elektrikli araçlar yeni bir şey değil. Elektrikli otomobiller, 1890’larda ve 1900’lerin başında Avrupa’da ve Amerika Birleşik Devletleri’nde popülerdi çünkü içten yanmalı motorlara (ICE’ler) sahip arabalara göre daha temiz, daha sessiz ve çalıştırması daha kolaydı. Benzinle çalışan arabalar tüketici pazarını ele geçirdikten sonra bile, elektrikli trenler ve kamyonlar kömürü madenlerden çıkarmaya ve insanları metro tünellerinden geçirmeye devam etti. Elektrikli çekiciler, yük taşıyıcıları ve forkliftler, dünyanın dört bir yanında çalışan fabrikalar ve depolar tutuyordu.

Bugün, artan iklim dalgalanması ve fosil yakıtlı araçlara yönelik yasaklar, elektrikle çalışan araba, kamyon ve otobüs yatırımlarına yön veriyor. 2017 yılında küresel olarak 125.000’den fazla elektrikli ticari araç üretildi ve bir Araştırma ve Pazarlar raporu, bu sayının 2025 yılına kadar 1,8 milyonu aşacağını tahmin ediyor.

Çevrimiçi alışverişin hızla arttığı ABD’de teslimat şirketleri, talebi daha sürdürülebilir bir şekilde karşılamak için elektrikli orta hizmet kamyonları ve minibüsler kullanıyor. Çin’de, güçlü hükümet teşvikleri ve düşük araba sahipliği oranı, tüketicileri elektrikli arabalara daha meyilli hale getiriyor ve her beş haftada bir 9.500 yeni elektrikli otobüs, Londra otobüs filosunun tamamına denk olarak yollara çıkıyor.

Elektrikli itiş gücü zorluğu

Bununla birlikte, elektrikli araç (EV) pazarı olgun olmaktan uzak. Birinci nesil EV güç aktarma sistemi çözümleri, pazardaki bir konum için yerleşik üreticilerle rekabet eden girişimlerle, hala on beş para etmez. Tedarikçiler, EV’lere olan talep arttıkça hızlı bir şekilde adapte olabilmeleri için gelişmelerden haberdar oluyorlar.

En büyük zorluk piller olmaya devam ediyor. Uzmanlar, lityum pil maliyetlerinin önümüzdeki on yıl boyunca yüksek kalmasını bekliyor. Bir şarjla daha fazla kilometre elde etmek için üreticiler, güç yoğun, yakıt açısından verimli güç aktarma sistemi çözümleri ararlar, böylece araçlar daha hafif olabilir ve daha büyük pil paketleri için yer sağlar.

Timken’in off-road grubunun baş mühendisi olan ve daha önce Timken’in karayolu alanındaki EV’ler konusunda yerleşik uzmanı olan Christopher Marks, rulman tasarımcıları için EV zorluklarının daha sert termal ortamları ve daha hafif yağlayıcıları kapsadığını söylüyor.

Timken baş mühendis, Christopher Marks

“Daha hafif yağlayıcılar yıllardır bir trend oldu çünkü aktarma organlarının çalışmasında daha fazla verimlilik sağlıyorlar” diyor. “Bu daha hafif yağlayıcılar performans sorunlarına neden olabilir, çünkü rulman ve dişli temasında film kalınlığına sahip değiliz.”

EV dişli kutularındaki çalışma sıcaklıkları da ICE araçlara kıyasla oldukça yüksek olma eğilimindedir. Bir dişli kutusuna sabitlenmiş bir elektrik motorunuz olduğunda, bu büyük bir ısı üreticisidir. Geleneksel bir aktarma sistemindeki tek ısı üretimi, yatakların ve dişlilerin güç kaybıdır.

Rulmanların geleneksel olarak çalıştıklarından daha agresif bir ortamda daha uzun süre dayanmasını sağlamak zordur. Bu zorluğun üstesinden gelmek için Timken tasarımcıları, şirketin kanıtlanmış süreçlerine ve birçok sektördeki geniş uygulama bilgisine güveniyor.

Erken yeniliklerin önünü açmak

Tarihsel olarak, otomotiv endüstrisinin uygulama yeniliği için Timken’e güvenmesi yeni bir şey değil. 1975’ten başlayarak, Kurumsal Ortalama Yakıt Ekonomisi (CAFE) düzenlemeleri, ABD’de otomobiller ve hafif kamyonlar için yakıt verimliliği hedeflerini yükseltmeye başladı O zamandan beri, Timken’in güç yoğun, yakıt tasarruflu (PDFE) konik makaralı rulmanları hem geleneksel hem de elektrikli -ICE hibrit uygulamaları.

Marks, “Hibritlerle ilgili ilginç olan şey, hibrit seviyesine bağlı olarak aktarma organlarının önemli ölçüde değişmemesidir” diyor. “PDFE teknolojisi yeni değil, ancak bu rulmanların tasarımı geleneksel veya hibrit akslara özgü.”

Öte yandan, tamamen elektrikli araçlar, birbirlerinden ve ICE veya hibrit araçlardan önemli ölçüde farklılık gösterebilen akslar ve güç aktarma organları ile hala evrim geçiriyor. Örneğin, yeni bir elektrikli kamyon tasarımında, her tekerlek için bir tane olmak üzere dört motor bulunur. Marks, “Tüm bu yenilikler müşterilerimiz için zorluklar sunuyor” diyor. “Ama yine de, daha hafif araç ağırlığı ve yakıt ikmali veya bu durumda pil şarjları arasında daha uzun mesafeler elde etmek için yoğun güç kullanan, yakıt açısından verimli çözümler sunmakla ilgili.”

Gücü en üst düzeye çıkarırken boyutu küçültme

EV uygulamalarını çözmek için Timken mühendisleri, ePDFE konik makaralı rulman geleneksel ve hibrit araçlar için PDFE rulmanları yapma konusunda yıllardır edindikleri bilgileri temel alan ürün grubu.

Marks, “En büyük fark makro geometride yatıyor” diyor. “Bu rulmanlar ve akslar, geleneksel araçlardakilerden biraz daha küçük olma eğilimindedir.” Timken ePDFE konik makaralı rulmanlar, bilyalı rulmanlara kıyasla daha küçük bir çözüm sunar, böylece müşteriler daha fazla güç yoğun dişli kutuları oluşturmak için milleri ve yuvaları küçültebilir.

Öte yandan, ePDFE rulmanlarının iç geometrisi, onları yakıt açısından daha verimli hale getirir ve Timken’in mikro geometri teknolojilerinin büyük bir rol oynadığı yer burasıdır.

Marks, “Müşterilerin en küçük ve en güçlü dişli kutusunu tasarlamasına yardımcı olacak, daha kompakt güç aktarma sistemi tasarımlarının, genel araç ağırlığının azaltılmasının, daha düşük rulman çalışma sıcaklıklarının ve geliştirilmiş güç aktarma sisteminin verimliliğinin önünü açan teknolojiye sahibiz” diyor.

Timken ePDFE yatakları ayrıca gürültüyü, titreşimi ve sertliği azaltmaya da yardımcı olabilir – içten yanmalı bir motorun arka plan gürültüsünden yoksun araçlarda önemli bir faktördür.

Optimize edilmiş sonuçlar için erken işbirliği

Marks, çözümleri daha sonra iyileştirmeye çalışmak yerine önceden optimize etmek için Timken mühendisleriyle tasarım sürecinin başlarında işbirliği yapmanın önemini vurguluyor.

“Müşterinin rulmanlar için faydalı bir ortam tasarladığından emin olmak istiyoruz” diyor. “Bize erken geldiklerinde, rulmanların uzun ömürlülük ve güvenilirlik açısından yüksek bir performans düzeyinde çalışmasına olanak tanıyan bir mimari oluşturmak için onlarla birlikte çalışabiliriz.”

Genç endüstrilerin tipik bir özelliği olduğu gibi, günümüzün EV üreticileri, ürünlerinden tüm potansiyel verimliliği ve güvenilirliği çıkarmak yerine, pazara çıkış hızına ultra odaklıdır.

Marks, “EV’ler pazarın daha büyük bir payına sahip olmaya başladıkça, zamanla verimliliği artırmak için yer olacağını düşünüyorum,” diyor Marks, “tıpkı bugün geleneksel tarafta olduğu gibi, üreticiler yakıt ekonomisini galon başına bir mil artırmaya çalışıyorlar. zaman. Yataklar gibi tüm bu küçük şeyleri değiştirerek bunu elde edersiniz. ”

Müşterilerin gezinmesine yardımcı olma

Elektrikli araçlar, otomotiv dünyasını sallayan tek yenilik değil. Markalar, “Bugün bir devrimin ortasındayız,” diyor ve üreticilerin de sürüş paylaşımının ve otonom araçların yükselişini beklemesi.

Sonunda, örneğin ABD’de daha düşük sahip olma oranları ve daha az araç görebiliriz, ancak bir araç yılda 12.000-15.000 mil yerine 100.000 mil gidecek. Bu türden bir değişim, satış sonrası güvenilirlik gereksinimlerini önemli ölçüde etkileyebilir – Timken’in ele almak için iyi konumlandırıldığı bir alan.

“İnsanlar endüstrinin nereye gittiğini anlamaya çalışmak için birçok kristal küreye bakıyor” diyor. Uzun vadede, tüketici ve karayolu ticari pazarlarını hedefleyen hibrit ve tamamen elektrikli araçların bir karışımını ve arazi araçları için verimlilik standartlarında bir artış görmeyi bekliyor.

Elektrikli araç üreticilerinin hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olmak için Timken mühendisleri en iyi yaptıkları şeyi yapmaya devam ediyor: Her uygulama için ideal çözümü geliştirmek üzere müşterilerle yakın işbirliği içinde çalışıyor.

Marks, “Uzun süredir devam eden müşterilerle ve bize aşina olmayan yeni girenlerle çalışıyoruz” diyor. “Her ikisi de yeni EV tahrik sistemleri geliştirirken mühendislik bilgimizden yararlanabilir.”

Published: 2021/03/24