Όταν κάθεστε σε ένα καινούργιο ενεργειακό όχημα, το κάθισμα προσαρμόζεται αυτόματα στην προκαθορισμένη θέση σας, ο κλιματισμός παρέχει αέρα στην τέλεια θερμοκρασία, η οθόνη της κεντρικής κονσόλας περιστρέφεται αθόρυβα προς το μέρος σας και οι χειρολαβές των θυρών ξεπροβάλλουν αυτόματα. Πίσω από αυτές τις φαινομενικά απλές ενέργειες κρύβεται ένας «αόρατος πρωταγωνιστής»: ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες.
Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες αυτοκινήτων ορίζονται συγκεκριμένα ως συμπαγείς κινητήρες με ισχύ εξόδου συνήθως κάτω από μερικές εκατοντάδες watt. Διανέμονται ευρέως στους τρεις κύριους τομείς του οχήματος-το σύστημα μετάδοσης κίνησης (ηλεκτρικό σύστημα μετάδοσης κίνησης), το πλαίσιο και το αμάξωμα-καθώς και σε διάφορα αξεσουάρ. Πόσοι ακριβώς από αυτούς τους κινητήρες είναι εγκατεστημένοι σε ένα καινούργιο ενεργειακό όχημα; Η απάντηση είναι: πολύ περισσότερα από όσα φαντάζεστε.
I. Χρήση ανά όχημα: Εύρος από 20 έως πάνω από εκατό
Ο αριθμός των κινητήρων χωρίς ψήκτρες που χρησιμοποιούνται είναι ευθέως ανάλογος με την κατηγορία του οχήματος. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του κλάδου:
Τα τυπικά σεντάν είναι εξοπλισμένα με τουλάχιστον 20 έως 30 κινητήρες χωρίς ψήκτρες, ενώ τα πολυτελή σεντάν υψηλών προδιαγραφών απαιτούν 60 έως 70 ή ακόμα και πάνω από εκατό. Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο μέσος αριθμός κινητήρων χωρίς ψήκτρες ανά όχημα ήταν 41,8 το 2024 και προβλέπεται να αυξηθεί σε 53,1 έως το 2029. Στην Κίνα, ο μέσος όρος ήταν 49,4 το 2024 και αναμένεται να φτάσει τους 64 έως το 2029.
Τα νέα ενεργειακά οχήματα χρησιμοποιούν πολύ περισσότερους κινητήρες χωρίς ψήκτρες από τα παραδοσιακά οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Γιατί; Επειδή τα νέα ενεργειακά οχήματα έχουν μεγαλύτερες απαιτήσεις για κινητήρες στα συστήματα κίνησης, τη διαχείριση ενέργειας και τις βοηθητικές τους λειτουργίες, παράλληλα με υψηλότερα επίπεδα επένδυσης σε νοημοσύνη και αυτοματισμό.
II. Τέσσερα κύρια συστήματα εφαρμογής για κινητήρες χωρίς ψήκτρες αυτοκινήτων
Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες που βρίσκονται στα νέα ενεργειακά οχήματα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τέσσερις κύριους τομείς: το σύστημα μετάδοσης κίνησης, το σύστημα πλαισίου, το σύστημα αμαξώματος και το έξυπνο πιλοτήριο.
(I) Σύστημα μετάδοσης κίνησης
Αυτό είναι το «παραγωγικό κέντρο» του νέου ενεργειακού οχήματος. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης, το σύστημα ηλεκτρικής κίνησης βασίζεται πολύ περισσότερο σε κινητήρες χωρίς ψήκτρες:
Κύριος κινητήρας μετάδοσης κίνησης: Η βασική πηγή ισχύος για την πρόωση του οχήματος (συνήθως 1 ή 2 μονάδες).
Μοτέρ ελέγχου αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων: Ελέγχει τον μηχανισμό αλλαγής ταχυτήτων-. Ηλεκτρική αντλία λαδιού: Κυκλοφορία λίπανσης και ψύξης για ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες.
Ηλεκτρική αντλία νερού: Κυκλοφορία ψυκτικού για μπαταρίες και θερμική διαχείριση ηλεκτροκινητήρα.
Μοτέρ ανεμιστήρα ψύξης: Αερισμός και απαγωγή θερμότητας για καλοριφέρ και πακέτα μπαταριών.
(II) Σύστημα πλαισίου
Το πλαίσιο είναι ένας από τους τομείς με την υψηλότερη πυκνότητα εφαρμογών κινητήρων χωρίς ψήκτρες αυτοκινήτων, που περιλαμβάνουν χειρισμό οχήματος, πέδηση και ανάρτηση:
Ηλεκτρικό μοτέρ διεύθυνσης: Παρέχει υποβοήθηση διεύθυνσης. Η ακρίβεια επηρεάζει άμεσα την ταχύτητα απόκρισης του τιμονιού.
Ηλεκτρονικός κινητήρας χειρόφρενου: Ενεργοποιεί τη λειτουργία ηλεκτρονικού χειρόφρενου.
Φρένο-με-μοτέρ καλωδίου: Αντικαθιστά το παραδοσιακό υδραυλικό φρενάρισμα. Ο χρόνος απόκρισης είναι μικρότερος από 200 χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Μοτέρ αντλίας ανάρτησης αέρα: Οδηγεί τον αεροσυμπιεστή για να ρυθμίσει το ύψος οδήγησης του οχήματος.
Υδραυλικός κινητήρας ανύψωσης πλαισίου: Εκτελεί ανεξάρτητη ανύψωση τροχών για συστήματα ενεργής ανάρτησης.
Κινητήρας ABS: Ελέγχει το σύστημα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης-.
(III) Σύστημα σώματος
Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες στο σύστημα αμαξώματος χειρίζονται διάφορες λειτουργίες άνεσης:
Μοτέρ ανύψωσης παραθύρων: Τροφοδοτεί την ηλεκτρική ανύψωση και κατέβασμα των τεσσάρων πλευρικών παραθύρων.
Μοτέρ ρύθμισης καθίσματος: Επιτρέπει ρυθμίσεις πολλαπλών-κατευθύνσεων (εμπρός-πίσω, κατακόρυφη, γωνία πλάτης κ.λπ.).
Μοτέρ υαλοκαθαριστήρα: Οδηγεί τους υαλοκαθαριστήρες εμπρός και πίσω παρμπρίζ.
Ηλεκτρικός κινητήρας πίσω πόρτας: Αυτοματοποιεί το άνοιγμα και το κλείσιμο του πορτμπαγκάζ/της πόρτας ανύψωσης.
Ηλεκτρικό πλευρικό-μοτέρ ανοίγματος πόρτας: Οδηγεί συρόμενες πόρτες ή πόρτες γλάρου-.
Μοτέρ χειρολαβής πόρτας: Επεκτείνει αυτόματα τις χωνευτές-τοποθετημένες λαβές θυρών.
Μοτέρ ρύθμισης καθρεπτών: Ρυθμίζει τη γωνία των ηλεκτρικών καθρεπτών.
Ηλεκτρικός κινητήρας ηλιοροφής: Ελέγχει το άνοιγμα και το κλείσιμο της ηλιοροφής.
(IV) Έξυπνο σύστημα πιλοτηρίου
Το έξυπνο πιλοτήριο είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος-τομέας για κινητήρες αυτοκινήτων χωρίς ψήκτρες σε οχήματα νέας ενέργειας:
Μοτέρ περιστροφής/ανύψωσης οθόνης κεντρικής κονσόλας: Ρυθμίζει τη γωνία και τη θέση της οθόνης.
HUD flip motor: Προσαρμόζει τη γωνία της οθόνης Head-Up Display.
Ηλεκτρικός κινητήρας εξαερισμού: Προσαρμόζει αυτόματα την κατεύθυνση ροής αέρα των αεραγωγών A/C.
Μασάζ καθισμάτων ή κινητήρας εξαερισμού: Ενεργοποιεί τις λειτουργίες άνεσης του καθίσματος.
Μοτέρ ρύθμισης τιμονιού: Επιτρέπει την ηλεκτρική ρύθμιση τετραπλής-του τιμονιού.
Μοτέρ ελέγχου περιβάλλοντος φωτισμού: Οδηγεί κινητά εξαρτήματα φωτισμού περιβάλλοντος. Όσον αφορά μόνο τα καθίσματα, οι διακυμάνσεις στη λειτουργικότητα ρύθμισης σημαίνουν ότι τα ηλεκτρικά συστήματα καθισμάτων χρησιμοποιούν συνήθως τέσσερις κινητήρες χωρίς ψήκτρες, με τον αριθμό να φτάνει έως και οκτώ σε ορισμένες διαμορφώσεις.
III. Τεχνολογικές τάσεις: Μια ολοκληρωμένη μετάβαση από τους κινητήρες με βούρτσα σε κινητήρες χωρίς ψήκτρες
Στην εποχή των παραδοσιακών οχημάτων με κινητήρα εσωτερικής καύσης, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα ήταν το στάνταρ, που τροφοδοτούσαν βασικές λειτουργίες όπως υαλοκαθαριστήρες, ανεμιστήρες ψύξης και ηλεκτρικά παράθυρα. Ωστόσο, καθώς τα νέα ενεργειακά οχήματα απαιτούν ολοένα και υψηλότερα επίπεδα ενεργειακής απόδοσης, αξιοπιστίας και αθόρυβης λειτουργίας, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αντικαθιστούν γρήγορα τους αντίστοιχους με ψήκτρες.
Χάρη στην υψηλή τους απόδοση, τη μεγάλη διάρκεια ζωής και τα χαμηλά επίπεδα θορύβου, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν γίνει η κύρια επιλογή για εφαρμογές όπως η ρύθμιση καθισμάτων, τα ηλεκτρικά παράθυρα, το ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης (EPS) και οι ηλεκτρονικές αντλίες νερού. Στον τομέα των ενεργοποιητών πλαισίου, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη και οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες εξελίσσονται προς υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, μεγαλύτερη ενσωμάτωση και έξυπνες δυνατότητες ελέγχου.
