+79139857900

Концепция электропривода

30 ноября 2019 в 05:55

Компания Schaeffler уделяет огромное внимание развитию инновационных принципов мобильности завтрашнего дня. О самых свежих разработках и решениях, представленных в последнее время инженерами компании наш корреспондент беседует с Александром Клевно, региональным директором по сбыту компании Schaeffler в регионе Россия, Белоруссия и Центральная Азия.

Klevno Alex_22

Каковы, по вашему мнению, основные факторы, стимулирующие происходящие сегодня изменения в автомобилестроении?

В следующем десятилетии ограничения по эмиссии углекислого газа автотранспортом станут еще строже. Так например, в Европейском Союзе выбросы углекислого газа на километр у автомобилей к 2021 году должны составлять не более 95 г, а в 2030 году этот показатель планируется снизить еще на 30%. В то же время на таких рынках как Китай и Калифорния для автомобилей с альтернативными приводами действуют фиксированные ограничения по выбросам. Кроме того, помимо законодательных положений в разных странах разнятся и предпочтения потребителей.

Ну и, конечно же, следует иметь в виду, что согласно прогнозам, к 2050 году две трети населения Земли будет жить в больших городах. При этом возрастающая плотность населения будет способствовать изменению способов перемещения жителей внутри городов и доставки им товаров повседневного спроса. Важную роль здесь будут играть беспилотные автомобили, особенно роботизированные такси, средства общественного и грузового транспорта, которые пополнят ряды своих управляемых предшественников, а то и вовсе заменят их собой.

 

FirstSpirit_1523631956986000B464F

 

Какие технологические решения в связи с этим предлагает компания Schaeffler?

В качестве основы для городского транспорта нового типа компания Schaeffler предлагает технологию Schaeffler Mover с электроприводом в колесной ступице и углом поворота колеса в 90° – платформу для реализации различных концепций, от роботизированных такси до беспилотных автомобилей доставки.

Что представляет собой данная технология?

Компоненты привода и шасси Schaeffler Mover компактно собраны в узле Schaeffler Intelligent Corner Module. Этот модуль устанавливается на все четыре колеса, в него входят электродвигатель в колесной ступице, подвеска с пружинной системой и привод для электромеханической системы дистанционного рулевого управления. Выбранная конструкция колесной подвески позволяет поворачивать колесо на угол до 90°. Благодаря этому автомобиль сможет маневрировать по узким аллеям и парковаться в условиях ограниченного пространства для посадки и высадки пассажиров. Радиус поворота автомобиля составляет менее пяти метров, что делает возможным маневрирование в плотном городском трафике и даже разворот на месте.

Тяговый электродвигатель колесного модуля сконструирован по принципу синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов и является модификацией электропривода в колесной ступице, разработанного компанией Schaeffler в 2013 году в рамках опытно­конструкторских изысканий. В нынешней версии концепции Schaeffler Mover каждый из четырех электродвигателей с рабочим напряжением 300 В выдает постоянную мощность в 13 кВт и пиковую мощность в 25 кВт. Номинальный крутящий момент каждого электродвигателя в 250 Нм на непродолжительное время можно удвоить.

 

 

000BA5EF

 

Насколько надежна столь сложная система? Как она управляется?

По надежности, гибкости и комфортности концепция Schaeffler Mover соответствует всем основным требованиям, предъявляемым к высокоавтоматизированным городским автомобилям. Специально разработанная система управления динамикой вождения позволяет управлять каждым модулем Intelligent Corner Module отдельно и комбинировать функции управления, распределять крутящий момент между ведомыми колесами (векторизация крутящего момента) и управлять всеми четырьмя колесами одновременно. При боковом движении автомобиля практически не будет возникать сил, перпендикулярных его продольной оси, что очень удобно для пассажиров, особенно тех, кто в этот момент, например, читает. При этом сама концепция привода обеспечивает его высокую эксплуатационную готовность и защищенность от сбоев: в разработанное для него и для системы рулевого управления программное обеспечение компания Schaeffler заложила комплексные функции безопасности.  

Существенные преимущества несет и высокая способность модуля к интеграции. Например, системе приводов и шасси требуется сравнительно небольшое установочное пространство, то есть в салоне освобождается место для пассажиров или грузов, а место, отведенное под аккумулятор и вспомогательное оборудование, делает компактными общие габариты автомобиля. В то же время их можно и увеличитькак в длину, так и в ширинубез перестройки системы приводов и шасси. Модульная конструкция автомобиля на базе концепции Schaeffler Mover при сохранении в целом стандартного шасси обеспечивает выполнение разнообразных задач по перевозке пассажиров и грузов. Корпус автомобиля, модифицируемый под различные эксплуатационные требования, быстро отсоединяется от платформы, на которой остается все техническое оснащениев корпусе размещается лишь часть системы датчиков, необходимых для движения в беспилотном режиме.

 

000BA3AA_3_2-schaeffler-ces-2019-mover

 

 

Не так давно компания Schaeffler отдельно выделила бизнес-подразделение электромобильного транспорта. Что входит в сферу его компетенции и деятельности?

Новое подразделение электромобильного транспорта компании Schaeffler сосредоточило внимание на развитии приводных технологий. А чтобы разработка электромобилей и гибридов была эффективной с точки зрения затрат, электрические и электронные компоненты их приводов конструируются на общей базовой платформе. В ее состав входят как компоненты аппаратного обеспеченияэлектродвигатели и силовая электроника, так и программные модули, необходимые для управления работой приводов.

Сегодня компания Schaeffler уже добилась значительного успеха на рынке благодаря двухдисковым муфтам сцепления и гибридным модулям, предназначенным для гибридных автомобилей, у которых между ДВС и трансмиссией устанавливается электропривод. У инженеров такая конструкция называется «P2 arrangement». В нынешних гибридных модулях второго поколения одно преимущество уже налицо: в них удалось разместить  муфту расцепления, отсоединяющую модуль от ДВС при движении на электрической тяге, внутри   электро­двигателя. В гибридных модулях третьего поколения компании Schaeffler уже вся двухдисковая муфта находится внутри электро­двигателя, а именно, в пустом пространстве внутри ротора.

Для обеспечения необходимой силы сцепления используются многодисковые муфты, подобные тем, которые стандартно устанавливаются на спортивные автомобили. Как и интегрированный привод, активирующий трехдисковое сцепление, гибридный модуль разработан очень компактным, и вместе они делают силовую цепь лишь немногим длиннее по сравнению с вариантами, основанными только на технологии ДВС.

А что сейчас происходит в достаточно перспективном сегменте автомобилей с подключаемым гибридным приводом?

На фоне роста на рынке доли автомобилей с подсоединяемыми гибридными приводами автопроизводители в настоящее время пересматривают концепции трансмиссий. Вместо установки электродвигателей впереди и позади трансмиссии, теперь задумываются о такой взаимной интеграции привода и трансмиссии, чтобы они объединялись в один структурный и функциональный узел.

Компанией Schaeffler данный принцип был реализован в концепции «Специализированные гибридные трансмиссии» (или DH­ST 6+2). В ее основу положена автоматизированная механическая трансмиссия с двумя электрическими и шестью механическими передачами. Электродвигатель, работающий параллельно с двигателем внутреннего сгорания, встроен в систему трансмиссии таким образом, что получает две ступени передачи. Благодаря этому его можно эффективно использовать при езде на высокой скорости. Две ступени передачи также имеются и у ДВС. Между двумя субтрансмиссиями установлен увеличитель крутящего момента, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания использует также и субтрансмиссию электрической цепи, и ДВС получает четыре дополнительные передачи. Для шести передач требуется только пять рядов зацепления, поскольку один из них используется дважды. Проведенное компанией Schaeffler имитационное моделирование показало, что коробка передач DH­ST 6+2 не только обеспечивает ходовые качества спортивного автомобиля и развиваемую мощность в 220 кВт, но и сокращение расхода топлива вплоть до уровня 4,5 л на 100 км при испытаниях в рамках всемирного гармонизированного тестового цикла для легковых автомобилей (WLTC).

 

00016FA3

 

Насколько мне известно, в данном направлении компания работает уже достаточно давно.

Действительно, еще в 2011 году компания Schaeffler представила концепцию автомобиля с двумя электроприводами колесных осей, в которой обеспечивалось активное распределение крутящего момента между колесами переднего и заднего мостов. С тех пор компания не только запустила в серийное производство компоненты для таких приводов, но и разработала для электрических осей полностью модульную систему. В ней одновременно используются варианты с параллельным и соосным размещением приводов, в том числе дополнительные компоненты для дифференциальной передачи, переключаемых двухскоростных передач и активного распределения крутящего момента. С помощью программы­конфигуратора для электроприводов колесных осей электромобилей и гибридов можно осуществлять расчеты таких параметров, как необходимое пространство, ходовые характеристики, обеспечиваемые ими, и параметры функционирования

 Если сравнивать версию электроприводов колесных осей образца 2011 года с новой, то прогресс очевиден. У привода прежней версии максимальная мощность составляла 69 кВт при массе в 90 кг, тогда как привод последнего поколения выдает до 145 кВт при массе всего лишь в 10 кг. Достичь подобных результатов удалось только потому, что при разработке механических, электрических и электронных компонентов мы использовали системный подход. Мы рассматриваем себя как партнера в области разработок любых систем электрификации.

Сегодня компания Schaeffler предлагает обширное и комплексное портфолио технологий, которые можно использовать для электрификации силовых передач. Например, только по позиции P2 мы предлагаем гибридные модули в сочетании с преобразователями крутящего момента, бесступенчатыми трансмиссиями и двухдисковыми муфтами сцепления. Наши обширные технические познания в этой сфере являются еще одной нашей сильной стороной, которая приносит пользу нашим клиентам. Мы поставляем им именно ту продукцию, которая им необходима при конкретных эксплуатационных требованиях и задачах.   

Комментарии для сайта Cackle

Комментарии (0)

Нет комментариев
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Авторизируйтесь или пройдите простой процесс регистрации.

Другие статьи

Photo

Работа без ошибок

Обслуживание систем ременного привода современных автомобилей – одна из самых...

23 мар 2020 в 14:14

Подробнее >
Photo

Шаровые опоры CTR: больше динамики

Наши тела состоят из множества суставов. Благодаря им мы можем двигаться более...

23 мар 2020 в 13:56

Подробнее >
Photo

MAHLE Компрессор кондиционера. От простого комфорта к надежной эксплуатации

Компрессоры системы кондиционирования играют гораздо более важную роль в...

23 мар 2020 в 13:45

Подробнее >