Kai sėdate į naują energiją naudojančią transporto priemonę, sėdynė automatiškai prisitaiko prie iš anksto nustatytos padėties, oro kondicionierius tiekia idealios temperatūros orą, centrinės konsolės ekranas tyliai pasisuka į jus, o durų rankenos automatiškai iššoka. Už šių, atrodytų, paprastų veiksmų slypi „nematomas veikėjas“: variklis be šepetėlių.
Automobilių varikliai be šepetėlių konkrečiai apibrėžiami kaip kompaktiški varikliai, kurių išėjimo galia paprastai yra mažesnė nei keli šimtai vatų. Jie plačiai paskirstyti trijose pagrindinėse transporto priemonės srityse-: jėgos pavaroje (elektrinės pavaros sistemoje), važiuoklėje ir kėbule-, taip pat įvairiuose prieduose. Kiek tiksliai šių variklių sumontuota vienoje naujoje energetinėje transporto priemonėje? Atsakymas yra: daug daugiau, nei galite įsivaizduoti.
I. Naudojimas vienai transporto priemonei: diapazonas nuo 20 iki daugiau nei šimtas
Variklių be šepetėlių skaičius yra tiesiogiai proporcingas transporto priemonės klasei. Pagal pramonės statistiką:
Standartiniuose sedanuose yra mažiausiai 20–30 bešepetėlių variklių, o aukščiausios klasės-prabangiems sedanams reikia 60–70 ar net daugiau nei šimto. Pasaulyje vidutinis variklių be šepetėlių skaičius vienoje transporto priemonėje 2024 m. buvo 41,8, o iki 2029 m. prognozuojama, kad jis išaugs iki 53,1. Kinijoje 2024 m. vidurkis buvo 49,4, o iki 2029 m. turėtų pasiekti 64.
Naujose energetinėse transporto priemonėse naudojama daug daugiau variklių be šepetėlių nei tradicinėse transporto priemonėse su vidaus degimo varikliais. Kodėl? Kadangi naujoms energiją naudojančioms transporto priemonėms reikia didesnių variklių pavaros sistemų, energijos valdymo ir pagalbinių funkcijų, taip pat didesnių investicijų į intelektą ir automatizavimą.
II. Keturios pagrindinės automobilių variklių be šepetėlių taikymo sistemos
Naujose energetinėse transporto priemonėse esančius variklius be šepetėlių galima suskirstyti į keturis pagrindinius sektorius: jėgos agregatą, važiuoklės sistemą, kėbulo sistemą ir išmaniąją kabiną.
(I) jėgos pavaros sistema
Tai naujosios energetinės transporto priemonės „galia“. Skirtingai nuo tradicinių transporto priemonių su vidaus degimo varikliais, elektrinė pavaros sistema daug labiau priklauso nuo variklių be šepetėlių:
Pagrindinis varomasis variklis: pagrindinis energijos šaltinis transporto priemonės varymui (paprastai 1 arba 2 vienetai).
Automatinės pavarų dėžės valdymo variklis: valdo pavarų{0}}perjungimo mechanizmą. Elektrinis alyvos siurblys: tepimo ir aušinimo cirkuliacija elektrinėms varomosioms ašims.
Elektrinis vandens siurblys: aušinimo skysčio cirkuliacija akumuliatoriaus ir elektros variklio šilumos valdymui.
Aušinimo ventiliatoriaus variklis: radiatorių ir akumuliatorių vėdinimas ir šilumos išsklaidymo funkcija.
(II) Važiuoklės sistema
Važiuoklė yra viena iš zonų, kuriose automobiliams naudojami bešepetėliai varikliai, įskaitant transporto priemonės valdymą, stabdymą ir pakabą:
Elektrinis vairo stiprintuvo variklis: Suteikia vairavimo pagalbą; tikslumas tiesiogiai veikia vairo reakcijos greitį.
Elektroninio stovėjimo stabdžio variklis: įjungia elektroninio stovėjimo stabdžio funkciją.
Stabdymas-laidiniu{1}}varikliu: pakeičia tradicinį hidraulinį stabdymą; atsako laikas yra mažesnis nei 200 milisekundžių.
Pneumatinės pakabos siurblio variklis: varo oro kompresorių, kad sureguliuotų transporto priemonės važiavimo aukštį.
Važiuoklės hidraulinis kėlimo variklis: Atlieka nepriklausomą ratų pakėlimą aktyvioms pakabos sistemoms.
ABS variklis: valdo stabdžių antiblokavimo sistemą.
(III) Kūno sistema
Varikliai be šepetėlių kėbulo sistemoje atlieka įvairias patogumo funkcijas:
Lango pakėlimo variklis: elektra pakelia ir nuleidžia keturis šoninius langus.
Sėdynės reguliavimo variklis: leidžia reguliuoti įvairias{0}kryptis (priekyje-, vertikaliai, atlošo kampą ir kt.).
Valytuvo variklis: varo priekinio ir galinio stiklo valytuvus.
Elektrinis bagažinės durelių variklis: Automatizuoja bagažinės / pakeliamų durų atidarymą ir uždarymą.
Elektrinis šoninių{0}}durų variklis: varo stumdomas duris arba kirų{1}}sparnes duris.
Nuleistos durų rankenos variklis: automatiškai pailgina įleidžiamas{0}}durų rankenas.
Galinio vaizdo veidrodžių reguliavimo variklis: reguliuoja elektrinių galinio vaizdo veidrodžių kampą.
Elektrinis stoglangio variklis: valdo stoglangio atidarymą ir uždarymą.
(IV) Išmanioji kabinos sistema
Išmanioji kabina yra sparčiausiai{0}}augantis automobilių variklių be šepetėlių sektorius naujose energetinėse transporto priemonėse:
Centrinės konsolės ekrano sukimo/kėlimo variklis: reguliuoja ekrano kampą ir padėtį.
HUD apvertimo variklis: reguliuoja galvos{0}}aukštyn ekrano kampą.
Elektrinis oro išleidimo variklis: automatiškai reguliuoja oro srauto kryptį oro kondicionavimo angose.
Sėdynės masažo arba vėdinimo variklis: užtikrina sėdynės komforto funkcijas.
Vairo reguliavimo variklis: įgalina elektrinį keturių{0}}krypčių vairą reguliuoti.
Aplinkos apšvietimo valdymo variklis: valdo kilnojamus aplinkos apšvietimo komponentus. Kalbant tik apie sėdynes, reguliavimo funkcijų skirtumai reiškia, kad elektrinėse sėdynių sistemose paprastai naudojami keturi varikliai be šepetėlių, o kai kuriose konfigūracijose jų skaičius siekia net aštuonis.
III. Technologinės tendencijos: visapusiškas perėjimas nuo šepetinių variklių prie bešepetėlių
Tradicinių transporto priemonių su vidaus degimo varikliais eroje standartas buvo šlifuoti nuolatinės srovės varikliai, maitinantys pagrindines funkcijas, tokias kaip priekinio stiklo valytuvai, aušinimo ventiliatoriai ir elektriniai langai. Tačiau, kadangi naujoms energiją naudojančioms transporto priemonėms reikia vis didesnio energijos vartojimo efektyvumo, patikimumo ir tylaus veikimo, nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių sparčiai pakeičia šepetėlius.
Dėl didelio efektyvumo, ilgo eksploatavimo ir žemo triukšmo lygio varikliai be šepetėlių tapo pagrindiniu pasirinkimu tokiose srityse kaip sėdynės reguliavimas, elektra valdomi langai, elektrinis vairo stiprintuvas (EPS) ir elektroniniai vandens siurbliai. Važiuoklės pavarų srityje nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai ir nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių tobulinami siekiant didesnio galios tankio, geresnės integracijos ir pažangių valdymo galimybių.
