در موج پررونق صنعت جهانی خودروهای انرژی جدید ، بهبود بهره وری انرژی خودرو و دامنه گسترده به تمرکز اصلی رقابت در بین خودروسازان اصلی تبدیل شده است. به عنوان مؤلفه اصلی موتور ، محفظه موتور آلومینیوم (مسکن موتور آلومینیومی) با ویژگی های مادی و نوآوری تکنولوژیکی ، پیشرفت های اساسی را در زمینه طراحی سبک وزن ایجاد کرده است و یک راه حل کلیدی برای بهبود بهره وری انرژی وسایل نقلیه انرژی جدید ارائه می دهد. از ارتقاء مواد گرفته تا نوآوری فرآیند ، کیس موتور آلومینیوم در حال سوق دادن صنعت جدید وسیله نقلیه انرژی به سمت یک دوره با عملکرد بالاتر با نگرش جدید است.
1. فوریت وسایل نقلیه انرژی جدید برای تقاضای سبک وزن
اضطراب در مورد عمر باتری وسایل نقلیه انرژی جدید همیشه عامل اصلی محدود کردن توسعه صنعت بوده است. در زمانی که فناوری باتری هنوز یک پیشرفت انقلابی ایجاد نکرده است ، کاهش وزن وسیله نقلیه به یک روش مهم برای بهبود بهره وری انرژی تبدیل شده است. محفظه های موتوری سنتی بیشتر از چدن یا فولاد استفاده می کنند. اگرچه از قدرت بالایی برخوردار هستند ، اما وزن زیادی دارند و در نتیجه مصرف انرژی وسیله نقلیه افزایش می یابد. براساس داده های صنعت ، برای هر 10 ٪ کاهش وزن وسیله نقلیه ، مصرف برق می تواند 5 ٪ - 8 ٪ کاهش یابد و دامنه 3 ٪ - 5 ٪ افزایش یابد. بنابراین ، طراحی سبک وزن نه تنها می تواند به طور مستقیم مقاومت در برابر رانندگی وسیله نقلیه را کاهش دهد ، بلکه فشار بار باتری را نیز کاهش می دهد و عمر عمر عملکرد باتری را افزایش می دهد.
علاوه بر این ، با توسعه هوشمند و پرقدرت وسایل نقلیه انرژی جدید ، تنظیمات داخلی به طور مداوم غنی می شود و افزایش اجزای مانند تجهیزات الکترونیکی و سیستم های راحتی باعث افزایش وزن وسیله نقلیه می شود. در برابر این پیش زمینه ، مسکن موتور آلومینیومی به دلیل مزایای طبیعی آن در چگالی کم و استحکام بالا ، به اولین ماده ای برای دستیابی به موتورهای سبک تبدیل شده است. با این حال ، هنوز هم جایی برای بهینه سازی در طراحی ساختاری و فرآیند پوسته های حرکتی سنتی آلومینیومی وجود دارد و نوآوری تکنولوژیکی قریب الوقوع است.
2. مسیر فنی طراحی سبک وزن مورد موتور آلومینیوم
از نظر نوآوری مواد ، پرسنل تحقیق و توسعه با بهینه سازی فرمول آلیاژ آلومینیوم عملکرد مواد را بهبود بخشیده اند. آلیاژ آلومینیوم جدید با عناصر فلزی سبک مانند منیزیم و لیتیوم اضافه می شود تا از مقاومت در عین حال کاهش بیشتر چگالی اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال ، چگالی برخی از مواد آلیاژ آلومینیوم با درجه حمل و نقل هوایی تنها 2.4 گرم در سانتی متر مربع است که وزن آن را 15 ٪ - 20 ٪ در مقایسه با آلیاژهای سنتی آلومینیوم کاهش می دهد. در عین حال ، فرآیندهای پیشرفته تشکیل مواد ، مانند فناوری خط چاشنی نیمه جامد ، آلیاژ آلومینیوم را متراکم تر و به طور مساوی در طی فرآیند قالب بندی ، از جلوگیری از منافذ داخلی ، انقباض و سایر نقایص و اطمینان از مقاومت ساختاری حرکات حرکتی در ضمن کاهش وزن ، استفاده می کند.
بهینه سازی طراحی ساختاری یکی دیگر از کلید های سبک وزن است. مهندسان برای شبیه سازی ساختار محفظه موتور آلومینیوم از فناوری طراحی رایانه (CAD) و تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) استفاده کردند. با از بین بردن قطعات اضافی و بهینه سازی طرح دنده های تقویت کننده ، ساختار بدون تأثیر بر خصوصیات مکانیکی سبک تر است. به عنوان مثال ، تغییر ساختار جامد سنتی به یک لانه زنبوری یا ساختار توخالی نه تنها وزن را کاهش می دهد ، بلکه مقاومت لرزش مورد حرکتی را نیز تقویت می کند. علاوه بر این ، استفاده از فناوری قالب سازی یکپارچه باعث کاهش تعداد قطعات و پیوندهای مونتاژ می شود ، وزن را بیشتر می کند و باعث افزایش کارایی تولید می شود.
از نظر فرآیندهای تولید ، فناوری پردازش با دقت بالا اجرای دقیق طراحی سبک وزن را تضمین می کند. مرکز ماشینکاری CNC متوجه تولید دقیق سازه های پیچیده مسکن حرکتی از طریق کنترل ابعاد سطح میکرون می شود. فناوری چاپ سه بعدی محدودیت های پردازش سنتی را از بین می برد و می تواند به سرعت نمونه های اولیه مسکن حرکتی را با سازه های مخصوص شکل و دیواره نازک ایجاد کند تا بتواند تکرار را تسریع کند. در عین حال ، نوآوری در فرآیندهای تصفیه سطحی ، مانند آنودایزاسیون ، اکسیداسیون میکروارک و غیره ، مقاومت در برابر خوردگی و زیبایی شناسی مورد حرکتی را بهبود می بخشد و در عین حال از افزودن وزن اضافی به دلیل پوشش بیش از حد جلوگیری می کند.
3. بهبود بهره وری انرژی مورد موتور آلومینیومی سبک در وسایل نقلیه انرژی جدید
طراحی سبک وزن مسکن آلومینیوم پیشرفت های قابل توجهی در بهره وری انرژی وسایل نقلیه انرژی جدید به همراه داشته است. اول ، کاهش وزن موتور به طور مستقیم مقاومت اینرسی را در هنگام رانندگی وسیله نقلیه کاهش می دهد و باعث افزایش راندمان رانندگی موتور می شود. با استفاده از یک وسیله نقلیه الکتریکی خالص به عنوان نمونه ، با استفاده از یک کیس موتور آلومینیومی سبک ، وزن وسیله نقلیه در حدود 30 کیلوگرم کاهش می یابد ، مصرف برق 6 ٪ کاهش می یابد و دامنه آن 20 تا 30 کیلومتر افزایش می یابد. ثانیا ، طراحی سبک وزن فشار بار سیستم های تعلیق ، لاستیک ها و سایر اجزای را کاهش می دهد ، سایش مکانیکی را کاهش می دهد ، عمر خدمات قطعات را گسترش می دهد و به طور غیرمستقیم بهره وری کلی انرژی وسیله نقلیه را بهبود می بخشد.
علاوه بر این ، کیس موتور آلومینیومی سبک وزن به بهینه سازی طرح سیستم قدرت وسیله نقلیه کمک می کند. موتور سبک تر باعث می شود مرکز توزیع گرانش وسیله نقلیه معقول تر شود و باعث بهبود ثبات و ایمنی رانندگی شود. در عین حال ، کاهش وزن امکانات بیشتری را برای چیدمان فضای داخلی و گسترش ظرفیت باتری فراهم می کند و باعث افزایش بیشتر رقابت در بازار وسایل نقلیه انرژی جدید می شود.
4. چشم انداز آینده فناوری سبک وزن مورد موتور آلومینیوم
اگرچه مورد موتور آلومینیوم در طراحی سبک وزن به نتایج قابل توجهی رسیده است ، زیرا صنعت جدید وسیله نقلیه انرژی به سمت عملکرد بالاتر و جهت های باهوش تر توسعه می یابد ، اما هنوز هم فضای گسترده ای برای نوآوری تکنولوژیکی آن وجود دارد. در آینده ، استفاده از مواد جدید به کلید تبدیل می شود. به عنوان مثال ، فناوری کامپوزیت آلیاژهای آلومینیوم و الیاف کربن ، آلیاژهای منیزیم و سایر مواد پیش بینی می شود که به کاهش بیشتر وزن حرکات حرکتی و بهبود جامع در عملکرد دست یابد. معرفی نانومواد می تواند عملکردهای حرکتی مانند خود درمانی ، تنظیم هوشمند و اتلاف گرما را ارائه دهد.
از نظر فرآیندهای تولید ، فناوری تولید هوشمند عمیقاً در تولید مسکن موتور آلومینیومی ادغام خواهد شد. استفاده از پردازش اتوماسیون روباتیک و سیستم های بازرسی کیفیت هوش مصنوعی ، کنترل دقیق روند تولید و نظارت بر نقص در زمان واقعی را تحقق می بخشد. فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند راه حل های طراحی را از طریق مدل های مجازی بهینه کند تا چرخه تحقیق و توسعه را کوتاه کند. در عین حال ، مفهوم تولید سبز باعث توسعه تولید پوسته موتور آلومینیومی به سمت کم کربن و دایره ای ، از بازیافت مواد تا کاهش مصرف انرژی تولید و دستیابی به اهداف توسعه پایدار در همه جنبه ها می شود. $ $
