Ბრტყელი საწვოვი მოტორის დადებითი და უარყოფითი მხარეების გაცნობა, გამოყენების ანალიზი და განვითარების ტენდენციის პროგნოზი

Ამჟამად ჩინეთში მეტად აქცენ ყურადღებას ბრტყელ საწვავის მოტორებზე, თუმცა გამოყენება შეზღუდულია, ძირითადად იმიტომ, რომ ახალი ენერგიის ბაზარი მოკლე დროის განმავლობაში განვითარდა და ბაზრის წილის უმეტესობა მიკრომაგიდების ბაზარზეა კონცენტრირებული. უცხოელი მწარმოებლების მიერ ბაზარზე წარმოდგენილი ბრტყელი მავთულის მოტორები გამოიყენება ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებებში, განსაკუთრებით იაპონიაში, ევროპაში და აშშ-ში. Toyota-მ და General Motors-მა გამოიყენა ბრტყელი მავთულის მოტორები. წარმომადგენლები არიან Chevrolet VOLT (Remy Motor) და Toyota Prius (Denso), რომლებშიც გამოიყენება ორთქლით გაგრილების სისტემა. უცხოელი მიმწოდებლების გარდა, როგორიცაა Remy, Dso და Hitachi, ასევე არსებობს ადგილობრივი მიმწოდებლები, როგორიცაა Huayu Electric და Songzheng Motor, ხოლო მალე დაიწყება Founder Motor-ის მიწოდება.

Საწვავის მოტორი ძირითადად შედგება სტატორის კომპონენტებისგან, როტორის მოწყობილობისგან, ბოლო მიმაგრების საშუალებებისგან და დამხმარე სტანდარტული ნაწილებისგან, სტატორის საწვავის გარშემო გავლით კი ხდება გულდაუშის, სპილენძის საწვავის გარშემო გავლის და იზოლაციის მასალების ჩართვა.

Როგორც სახელი გვიჩვენებს, ბრტყელი სადენის მოტორი სტატორის ტივტივში იყენებს ბრტყელ სადენ სპილენძს, ჯერ ტივტივი გახდება გარკვეული ფორმის, შემდეგ კი ის გაიტანება სტატორის ღრუში და ბოლოს კი მისი ბოლოები დამუშავდება მეორე ბოლოში.

Ბრტყელი სადენის მოტორის უპირატესობები

Უპირატესობა 1: იმავე სიმძლავრის პირობებში ნაკლები მოცულობა, ნაკლები მასალა, დაბალი ფასი, ან იმავე მოცულობის პირობებში გაზრდილი სავსე სიჩქარე და გაზრდილი სიმძლავრის სიმკვრივე. მრგვალი სადენის გაბრტყელების შედეგად კი თეორიულად ერთი და იგივე სივრცის შემთხვევაში ბრტყელი სადენის მოტორის სავსე სიჩქარე 70%-მდე იზრდება, სპილენძის შევსება კი 20-30%-ით მეტია, რაც ქმნის უფრო ძლიერ მაგნიტურ ველს, რაც ნიშნავს სიმძლავრის 20-30%-ით გაზრდას.

Უპირატესობა 2: უკეთესი ტემპერატურის მუშაობა. შიდა სიცარიელე ნაკლებია, ბრტყელი მავთულის და ბრტყელი მავთულის შეხების ფართობი დიდია, გათბობისა და სითბოს გადაცემის უკეთესი შესაძლებლობა; ხარსის და გულის ღარის კონტაქტი უკეთესია, სითბოს გადაცემა უკეთესია, ხოლო ძრავა ძალიან მგრძნობიარეა გათბობისა და ტემპერატურის მიმართ, გათბობის უკეთესი შესაძლებლობა კი მუშაობის გაუმჯობესებას უზრუნველყოფს. ტემპერატურული ველის სიმულაციის საშუალებით დასკვნა გავიდა, რომ ბრტყელი სამაგრე სადგურის მავთულის ძრავის სამაგრე სადგურის იგივე დიზაინის შემთხვევაში ტემპერატურის მომატება წრიული სამაგრე სადგურის ძრავის შემთხვევაში 10%-ით ნაკლებია.

Უპირატესობა 3: დაბალი ელექტრომაგნიტური ხმაური. ბრტყელ მავთულს აქვს დიდი დაძაბულობა, მარჯვების მკვეთრად გაზრდილი მაჩვენებელი, არმატურას უკეთესი მარჯვები აქვს, რაც არმატურის ხმაურის ჩახშობას უზრუნველყოფს; შესაძლებელია გამოვიყენოთ შედარებით პატარა ზომის ღარი, რაც ეფექტუალურად ამცირებს ღარის მომენტს და განახლებით ამცირებს ძრავის ელექტრომაგნიტურ ხმაურს.

Პირობა 4: მოკლე ბოლო, საშუალებას აძლევს სპილენძის დაზოგვაში, ხელს უწყობს ეფექტურობის გაუმჯობესებას. ტრადიციული მრგვალი სადენის ძრავის შემთხვევაში, ტექნოლოგიური პრობლემების გამო, მისი ბოლო ნორმალურად შედარებით გრძელია, წინააღმდეგ შემთხვევაში სადენის სპილენძის დაზიანება ხდება ტექნოლოგიური პროცესის დროს. ბრტყელი სადენის ძრავის შემთხვევაში, რადგან ხაზები მაგარი სადენისგანაა დამზადებული, დამუშავებისას ბოლო უფრო პატარა შეიძლება იყოს, ბოლოს ზომა 20%-ით შეიძლება შემცირდეს მრგვალი სადენის ძრავის შედარებით, და სივრცე შეიძლება გაიზარდოს, რამაც შესაძლოა სისტემის მოცულობა შეამციროს და მინიატურიზაცია და მსუბუქობა მოხდეს.

Პირობა 5: ბრტყელი სადენის ძრავის მაღალი ეფექტურობის წერტილი არ არის აუცილებლად მრგვალი სადენის შედარებით მნიშვნელოვნად მაღალი, მაგრამ მაღალი ეფექტურობის არე შეიძლება გაფართოვდეს.

Ბრტყელი სადენის ძრავების ნაკლი

Ნაკლი 1: მაღალი სიჩქარის მქონე კანის შეგროვების ეფექტი. ახალი ენერგიის მქონე სატრანსპორტო საშუალებებისთვის მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის მოთხოვნები არის მაღალი სიჩქარის მიმართულებით, ადრე იყო 10,000 ან უფრო მეტი 12,000-მდე, ახლა მიმართულება არის 16,000 ან უფრო მეტი 20,000-მდე. საჭიროა მოძრავი ნაწილის დიზაინის პროცესში უნდა იპოვოთ კარგი გზები ამის ამოსახსნელად, რაც არასასურველია.

Ნაკლი 2: მაღალი მოთხოვნები სამუშაო და მრგვალი მავთულის მქონე ძრავის მავთულის მიმართ, სადაც ქვეყნის შიგნით არსებული მწარმოებლები მეტს აკეთებენ და ხარისხი შეიძლება იყოს მაღალი. ბევრი არ არის იმ მწარმოებელთა რიცხვი, რომლებიც შეძლებენ ბრტყელი მავთულის მქონე ძრავის დამზადებას, მოთხოვნები შედარებით მაღალია და საჭიროა ერთად მუშაობა მასალის ამოსახსნელად.

Ნაკლი 3: ბრტყელ მავთულს აქვს ბევრი დამუშავების პროცესი, მოწყობილობის სიზუსტის მოთხოვნა მაღალია და საწყისი ინვესტიციები დიდია, რადგან თუ მისი სიზუსტე დაბალია, პროდუქტის საიმედოობა და ერთგვაროვნება შედარებით დაბალი იქნება. ავტომობილის კომპანიებიც ასევე აშფინდებიან საიმედოობის და ხარისხის სტაბილურობის მიმართ.

Ნაკლი 4: სერიული დიზაინის შექმნა რთულია, ძრავის საწარმოო ხარჯების შესამცირებლად კარგი იქნება სერიული დიზაინის გაკეთება, მაგრამ ამჟამად ბურთული სადგურის მსგავსად ბრტყელი სადგურის სერიული დიზაინი არ არის იმდენად კარგი.

Ნაკლი 5: პატენტური ბარიერების სიჭარბე. ამჟამად ბრტყელი სადგურის პატენტები ძირითადად ევროპულ, ამერიკულ და იაპონურ კომპანიებშია განთავსებული. ჩინეთის კომპანიებს პატენტების უმეტესობა არ ეკუთვნის. ჩვენ გვაქვს პატენტური განლაგება, მაგრამ ის არ არის საკმარისად კარგი.

Ნაკლი 6: ბრტყელი მავთულის ფორმის მოთხოვნები მაღალია და დამუშავება რთულია. იმიტომ, რომ სამაგრე დრეკადია, დიზაინში უნდა იყოს დეფორმაციის დაშვება.

Ნაკლი 7: იზოლაციური საფარი გაშრობის შემდეგ შეიძლება შეხვეული იყოს. თუ ეს მრგვალი მავთულია, შეხვეულობა უფრო თანაბარი იქნება, ხოლო ბრტყელი მავთული მარტივად დაზიანდება, რის გამოც დამუშავების პროცესში ბრტყელი მავთულის მოგება ბევრად ნაკლებია მრგვალი მავთულის მოგებაზე.

Ბრტყელი სადგურის წარმოების პროცესი

Საბეჭდი მოტორის სტატორის ძირითადი წარმოების პროცესი, გამტარის ფორმირება და ქაღალდის გაფორმება და ქაღალდის ჩასმა, ამ ორი პროცესის ერთდროულად შესრულება. შედის სტატორის ჩასმის პროცესში, შემდეგ ახდენს გამტარის მორევს, მორევის დასრულების შემდეგ სრულდება შედუღების პროცესი. შედუღების დასრულების შემდეგ, მოტორის სტატორის ძირითადი პროცესი დასრულდება, შემდეგ ხდება საფარის დამზადება და შემდეგ შესრულდება მუშაობის ტესტირება და დასტური. ეს არის ძირითადი პროცესი, შუაში ბევრი დეტალია.

Ბრტყელი გამტარის მოტორის წარმოების პროცესი: ღიობის ქაღალდის დამზადება, საბეჭდი რგოლის დიელექტრიკული დამუშავება, უძრავი რგოლის შედუღება, ვარსკვლავის კვანძის დამაგრება

Ბრტყელი გამტარის მოტორის გამოყენების სიტუაცია

Განვითარების მიმართულებით მიკრომინიატურიზაცია და მაღალი სიჩქარე იქნება ახალი ენერგიის მანქანის ძრავის ძირითადი ტენდენცია და მიკრომინიატურიზაცია უნდა მოითხოვოს ძრავის ძალის სიმკვრივის მნიშვნელოვანად გაუმჯობესებას, ტექნიკური მოთხოვნების მხრივ, გაკეთებულია ახალი ენერგიის მანქანის საინჟინო ძრავის პიკური სიმკვრივის მიღწევა 4კვტ/კგ-მდე, ხოლო ამ მონაცემები ამჟამად მხოლოდ 3.2-3.3კვტ/კგ-ს აღწევს.

Flat line winding motor Chevrolet volt 2-ში, Nissan-ის ელექტრომობილებში, Toyota-ს მე-4 გენერაციის prius-ში უკვე წარმატებით გამოიყენება უცხო წარმოებელთა მიერ, ახალი ენერგიის მანქანის ძრავის განვითარების აუცილებელი ტენდენციაა, რომელშიც შედის byd, saic, Beijing, precision into new energy, მწარმოებლები და ძრავის წარმოების საწარმოები უკვე გამოუშვეს შესაბამისი კვლევები.

2020 წელზე ადრე ბაზრის მოტორების ბრტყელი მავთულის მოტორებით ჩანაცვლების ეფექტი ჯერ კიდევ საკმარისად ნათელი არ იყო. ბრტყელი მავთულის მოტორების პატარა ზომის უპირატესობის დახმარებით, ბრტყელი მავთულის მოტორები პრიორიტეტულად გამოყენებული იქნება ჰიბრიდულ მოდელებში დიდ მასშტაბით, განსაკუთრებით პლაგინის მოდელებში. თუმცა სამშობლოში პოლიტიკური და ბაზრის ფაქტორების გამო, პლაგინის მოდელების წილი შედარებით დაბალი იყო. სუფთა ელექტროობის სფეროში, მხოლოდ SAIC Roewe ERX 5 არის დამაგრებული ბრტყელი მავთულის მოტორით, რომელიც იშრიანად გამოიყენებოდა.

Ზოგადი ბრტყელი მავთულის მოტორის მესამე თაობის განვითარების პროცესი გვიჩვენებს შთაგონებას

Ზოგადი პირველი თაობის ბრტყელი მავთულის მოტორი

Chevrolet Voltec, 4ET50 სისტემა (Chevrolet Voltec 4ET50-2011) არის დუალური მოტორის არქიტექტურის სისტემა. B მოტორი არის ბრტყელი მავთულის პინის მოტორი ძალით 110 კვტ, ტორქი 370 ნმ, სიჩქარე 9500rpm და ღონის სიმაღლე 12 პოლუსი 72 ღონით.

Მოტორი იყენებს ღერძული მავთულის სპირალის ტექნოლოგიას, ანუ ერთმავთულიან სპირალს. ეს სპირალი საშუალებას გვაძლევს ღიოში განლაგება ძალიან მართულად გავაკეთოთ, რაც ამაღლებს ღიოს სავსების მაჩვენებელს, ხოლო ბოლო ასამბლეის გამაგრებას უზრუნველყოფს. ამ ორი გაუმჯობესების საბოლოო შედეგი კი არის მუდმივი დენის წინაღობის 30-40%-ით შემცირება.

Მიუხედავად იმისა, რომ სპირალის მოტორი ამცირებს მუდმივი დენის წინაღობას, მაღალი სიხშირის შემთხვევაში მავთულში ინდუქციური მაღალი სიხშირის დენის წარმოქმნა ხდება მარტივად, რაც იწვევს კანის ეფექტს.

GM-მა Voltec მოდელი გამოიყენა მოტორის მუშაობის წერტილის სიჩქარის სტატისტიკის გასათვლელად და დაადგინა, რომ მოტორის სიჩქარე ქალაქში და აშშ06-ში ძირითადად 6000rpm-ზე ნაკლებია, ხოლო 8000rpm-ზე მეტი არ აღწევს. ეს გულისხმობს იმას, რომ ბრტყელი მავთულის დაბალი წინაღობის უპირატესობა გამოვიყენოთ. ამ თვალსაზრისით, ბრტყელი მავთულის მოტორი უფრო ხელსაყრელია საშუალო და დაბალ სიჩქარეზე გამოსაყენებლად.

Როდესაც გახვეული ხაზის გახვეული ბოლო მხრიდან დახატულია, ის მყარ მთლიანობად გადაიქცევა. გასაგრილებელი ზეთის შიგნით გატარება რთულია. შუა შრის გამტარის სითბოს გამო, ხაზში შიდა სითბოს კუნძულის წარმოქმნა მარტივია. 4ET50 ძრავა იყენებს ბოლო ზეთის გასაგრილებელ ტექნოლოგიას, რადგან ბრტყელი სადენის ბოლო გამტარებს შორის დიდი სივრცეა, სადენის ბოლოში პირდაპირ შეიძრავს ზეთის სანთები და აცილებს თითოეული გამტარის სითბოს. ბრტყელი ხაზის და ბოლო ზეთის გაგრილების კომბინაცია საუკეთესოდ აუმჯობესებს გაგრილების შესაძლებლობებს და ამაღლებს სიმძლავრის სიმკვრივეს.

Მე-2 გენერაციის ბრტყელი სადენის ძრავა

Სპარკი გამოვიდა 2014 წელს, მთავარი გადაცემა კი არის 105 კვტ-იანი ძრავა, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს 4,500 ბრუნს წუთში. ტექნოლოგიების კომბინაცია შემდეგია: ღერძული ჩასმული ბრტყელი ხაზი + დაბლად გამოშვებული V სტრუქტურა + ზეთის შეყვანის გაგრილების ტექნოლოგია.

Მუშაობა ძრავზე სპეციალურად ჩაუტარდა GM-ის ლაბორატორიას ვიკჰამში, დეტროიტის მიდამოში და მასობრივი წარმოებისთვის ბალტიმორში, მერილენდში.

Სრულიად ელექტრო/გაფართოებული დიაპაზონის ჰიბრიდული ძრავის მუშაობის დრო ბევრად მეტია ვიდრე სრული/პლაგინის ჰიბრიდული ძრავის მუშაობის დრო და მომენტისა და სიმძლავრის მოთხოვნებიც მაღალია. გაფართოებული დიაპაზონის ჰიბრიდი ხშირად ირჩევს სიმძლავრის გამყოფ სტრუქტურას, სადაც B ძრავი არის ძირითადი მოძრავი ძრავი.

Შევროლე ვოლკერის სამართავი სისტემა მთლიანობაში ხდება B ძრავის მეშვეობით, ამიტომ B ძრავმა უნდა შეასრულოს აჩქარებისა და სამართავი მოთხოვნები. ადრეული პროდუქტებისთვის შექმნილია სპეციალური მუდმივი მაგნიტის B ძრავი და ცენტრალიზებული გარყვნის მუდმივი მაგნიტის A ძრავი. კონცენტრირებული გარყვნის არჩევანი ძირითადად სივრცის შეზღუდვის გამო მოხდა.

Თუმცა, მეორე თაობის Volt სატრანსპორტო საშუალების არქიტექტურის სისტემის მოთხოვნები განაწილდა A/B ძრავებზე. ბოლო B ძრავის ზომა მკვეთრად შემცირდა. A ძრავის დაბალი ბრუნვის მომენტის მოთხოვნების გამო, შეიქმნა ფერიტის ძრავი.

Გარდა ამისა, სუფთა ელექტრომობილები ხშირად გამოიყენება ერთძრავიანი სისტემით, ამიტომ საიმედოობის ძრავი უფრო დიდ მოცულობას წარმოადგენს სატრანსპორტო საშუალების აჩქარებისა და გადაადგილების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. GM-ის სუფთა ელექტრომობილის Chevrolet Spark-ის ძრავის შერჩევისას გამოყენებულ იქნა დაბალი სიჩქარის IPM და პატარა დამანელებელი თანაფარდობა.

Თუ სტანდარტული წრიული ხაზის მავთული გამოიყენება როგორც საკონტროლო მაჩვენებელი, წრიული ხაზის წინაღობა 1.44-ჯერ მეტია ვიდრე Voltec-ში ბრტყელი ხაზის წინაღობა, ხოლო წრიული ხაზის წინაღობა 1.56-ჯერ მეტია ვიდრე Spark-ში ბრტყელი ხაზის წინაღობა. ეს ნიშნავს, რომ Spark-ის ბრტყელი ხაზის წინაღობა უფრო მკვეთრად იკლებს. პროტოკოლის პარამეტრების გარდა, ამ პროგრესს უზრუნველყოფს ბრტყელი ხაზის პროცესის გახსნა.

Მოძრაობის სპარკის მუხტში ბარდის ბარდის ფორმირება და დისტორსია ხდება CNC ზუსტი კონტროლით + იემის ფორმირებით. ფორმირების პროცესში სერვო მოძრაობის კონტროლის გარდა, ხდება რეალური დროის მიმართულებით გამყოლი წრე დახურულია. ამ ტექნიკური საშუალებებით, ანუ გარანტია გვაძლევს ხარისხის ზუსტად ფორმირებას, ასევე შეგვიძლია კონტროლი გავაწიოთ ხარისხის ჯგუფის დაძაბულობას, რათა თითოეული ხარისხის ხარისხი სრულიად ერთნაირი იყოს.

Საერთო მესამე გენერაციის ბრტყელი მავთულის მუხტი

2017 წელს GM-მა გამოუშვა Chevrolet Blot, რომლის პიკური მომენტი 360 ნმ, პიკური სიმძლავრე 150კვტ, პიკური სიჩქარე 8810rpm და მუხტის დენის პიკური მნიშვნელობა 400 Arms.

Შემცირებელის სიჩქარის თანაფარდობა იზრდება და მუხტის სიჩქარე თითქმის 2-ჯერ იზრდება. სიჩქარის გაზრდის დროს ბრტყელი მავთულის მუხტის გამტარის კანის ეფექტი იზრდება მაღალ სიჩქარეზე, რაც უწყობს AC წინაღობის გაზრდას.