電動化帶來高效率
人們越來越頻繁地將機電和電液系統(tǒng)用于車輛傳動系統(tǒng)和底盤,從而代替此前純機械或純液壓工作方式。這一技術(shù)的好處顯而易見:機電一體化組件不僅有助于降低油耗、節(jié)能減排,而且便于引入新的功能,從而大幅提升車輛動力性能。汽車零部件供應(yīng)商舍弗勒集團在法蘭克福車展期間推出三款創(chuàng)新系統(tǒng):機電凸輪軸相位調(diào)節(jié)裝置、用于手動變速器的自動“電子離合器”,以及機電主動側(cè)傾控制裝置。
顯著提升效率
與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比,機電一體化“按需耗能”解決方案更加節(jié)能。“機電系統(tǒng)只有在工作需要時,才會消耗能量。”舍弗勒集團汽車研發(fā)副總裁烏韋·瓦格納(Uwe Wagner)解釋說。“機電系統(tǒng)只有在工作需要時才會消耗能量,從而顯著減少燃油消耗量。”例如,在雙離合變速器中使用此款機電動執(zhí)行機構(gòu),可比液壓操作的控制系統(tǒng)最多節(jié)省90%的油耗。液壓系統(tǒng)通過壓力控制閥來進行控制,而“按需耗能”的工作原理則完全不同。液壓控制不僅會出現(xiàn)能量損失,而且液壓泵在任何時候都需要一定操作壓力,這意味著它在一直消耗能量。
除了提高能源效率外,舍弗勒開發(fā)的機電系統(tǒng)還有許多其他優(yōu)點。瓦格納解釋說:“在機電解決方案中,我們通過執(zhí)行機構(gòu)技術(shù)可以模塊化方式設(shè)計各個組件,更容易將新技術(shù)進行整合,同時節(jié)省空間。這一技術(shù)簡化了新技術(shù)的集成,比如將舍弗勒混合動力模塊整合到不同的車型中。”
面向未來的機電系統(tǒng)
目前舍弗勒推出自動運行的“電子離合器”。在這個系統(tǒng)中,附加的執(zhí)行器安裝到壓力管線上,從而完全取代踏板與離合器釋放系統(tǒng)之間的液壓連接,clutch-by-wire離合器也采用了同樣的工作原理。此外,這兩款新式離合器可有效減少車輛燃油消耗:駕駛者的腳離開油門踏板時,電機會間接以此為信號停止運行,完全關(guān)閉,或繼續(xù)在怠速狀態(tài)下運行,油耗降幅從2%升至6%。
舍弗勒第一款機電凸輪軸相位調(diào)節(jié)裝置即將投入量產(chǎn),也是取代液壓系統(tǒng)的一個機會。機電技術(shù)可以使凸輪軸速度高達每秒600曲柄角度。不考慮發(fā)動機速度和溫度的影響,液壓系統(tǒng)操作速度降低2到10倍。這樣,不僅可降低油耗和排放,同時增加了車輛在停止/啟動時的舒適性。
機電技術(shù)也可以提升底盤的工作效率,如舍弗勒研發(fā)的采用電驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達的全球第一款機電主動側(cè)傾控制系統(tǒng),可代替目前通用的液壓抗側(cè)傾穩(wěn)定器。這不僅降低了油耗,還提升了系統(tǒng)的動力學(xué)性能,提高了轉(zhuǎn)向的精確度。
制造精密零件的專家
在機電汽車零部件的整個開發(fā)過程中,舍弗勒不僅汲取自身的系統(tǒng)和軟件專業(yè)知識,而且充分利用了公司在傳力精密部件領(lǐng)域的幾十年長期經(jīng)驗,例如滾珠螺桿傳動和行星螺桿傳動技術(shù)。舍弗勒憑借系統(tǒng)的專業(yè)知識,關(guān)注每一個細(xì)節(jié)的工作態(tài)度,在未來提升車輛電氣化程度的機電解決方案研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。
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