خودرو های برقی نیز مانند خودروهای احتراقی برای حرکت به بلبرینگ های مختلف در سرتاسر سسیستم خود نیاز دارند. موتورهای الکترونیکی آنها، جعبه دنده، چرخ‌ها و سایر قطعات دوار با بلبرینگ ها کار می کنند؛ اما ورود خودروهای برقی باعث تغییر مسیر تولید بلبرینگ های صنعتی شد و انشعاب جدیدی در خطوط تولید صنعت بلبرینگ پدید آورد. در ادامه، ضمن معرفی انواع این بلبرینگ ها و الزامات خاص آنها، اهمیت این قطعات را شرح می دهیم.
در ابتدا اما با تعریفی ساده به شما یادآوری می کنیم که بلبرینگ چیست؟
بلبرینگ نوعی یاتاقان با ساچمه توپی است که بین دو قطعه برای پشتیبانی و تسهیل حرکت چرخشی قرار می گیرد. آنها بسته به سایز، نوع طراحی و دیگر شرایط انواع بسیار متنوعی دارند. برای اطلاعات بیشتر درباره بلبرینگ در سایت دیجی برینگ می توانید بیشتر درباره این قطعات مهم و غیرقابل جایگزین در صنعت بدانید.
تفاوت بلبرینگ های خودروهای برقی و غیر برقی در چیست؟
اکثر ما معمولا بلبرینگ های به کار رفته در خودرو های معمولی (احتراقی) را می شناسیم؛ اما آیا موتورهای برقی خودرو های الکترونیکی باعث شده اند که بلبرینگ های به کار رفته در آنها متفاوت باشد؟ پاسخ این سوال بله است.
تفاوت اصلی بین بلبرینگ های ماشین الکتریکی و بلبرینگ های مورد استفاده در وسایل نقلیه موتور احتراق داخلی (معمولی) در ملاحظات طراحی و الزامات عملکرد نهفته است. بلبرینگ های خودروهای الکتریکی به طور خاص برای مقابله با چالش های منحصر به فرد ناشی از برقی شدن صنعت خودرو طراحی شده اند، از جمله:
- ظرفیت گشتاور بالا: بلبرینگ های وسایل نقلیه الکتریکی باید سطوح گشتاور بالاتری را که توسط موتورهای الکتریکی تولید می شود، در مقایسه با موتورهای احتراقی سنتی کنترل کنند.
- کم صدا و بدون لرزش: بلبرینگ های ماشین الکتریکی برای به حداقل رساندن سطح سر و صدا و لرزش طراحی شده اند تا تجربه رانندگی آرام تری را ارائه دهند.
- مقاومت در برابر دمای بالا: بلبرینگ های وسایل نقلیه الکتریکی باید دمای عملیاتی بالاتری را که توسط موتورهای الکتریکی و سیستم های ترمز احیا کننده تولید می شود، تحمل کنند.
- آب بندی و مقاومت در برابر آلودگی: بلبرینگ های ماشین الکتریکی برای محافظت از اجزای داخلی در برابر گرد و غبار، آب و سایر آلاینده هایی که می توانند بر عملکرد و قابلیت اطمینان تأثیر بگذارند، آب بندی می شوند.
به طور کلی، بلبرینگ های الکترونیکی خودرو با ویژگی ها و مواد خاصی طراحی شده اند تا نیازهای مورد نیاز پیشرانه های الکتریکی را برآورده کنند و از عملکرد، کارایی و دوام مطلوب در خودروهای الکتریکی اطمینان حاصل کنند.
انواع بلبرینگ خودرو های برقی
- بلبرینگ غلتکی: یاتاقان های غلطکی یا رولبرینگ ها معمولاً در موتورهای الکتریکی و گیربکس ها برای پشتیبانی از محورهای دوار و کاهش اصطکاک استفاده می شوند. بسته به نیازهای کاربردی خاص، آنها در پیکربندی های مختلفی مانند غلتک استوانه ای، مخروطی و کروی موجود هستند. جنس این بلبرینگ ها باید بتواند الزامات عملکردی ذکر شده را برآورده کنند.
- بلبرینگ: بلبرینگ در اجزای مختلف وسایل نقلیه الکتریکی از جمله توپی چرخ ها، سیستم های تعلیق و مکانیزم های فرمان استفاده می شود. آنها چرخش صاف را فراهم می کنند و اصطکاک را در این کاربردها کاهش می دهند.
- بلبرینگ سوزنی: یاتاقان های سوزنی که درست است به آنها رولبرینگ سوزنی بگوییم در کاربردهای پرسرعت و بار بالا در وسایل نقلیه الکتریکی، مانند سیستم انتقال و دنده های دیفرانسیل که در آن محدودیت فضا و کاهش وزن بسیار مهم است، استفاده می شود.
- رولبرینگ مخروطی: رولبرینگ های مخروطی هم از نوعی از رولبرینگ هایی هستند که در خودروهای برقی مورد استفاده قرار می گیرند؛ این قطعات با ساچمه های مخوطی شکل تولید شده و قادر به تحمل بارهای محوری و شعاعی تا حد بسیار زیادی هستند.
- بلبرینگ های مغناطیسی: این بلبرینگ ها در پیشرفته ترین نسل های خوردو های الکترونیکی استفاده می شوند و بدون تماس فیزیکی از حرکت قطعات متحرک پشیبانی می کنند.
- همچنین انواع دیگری از بلبرینگ های مختلف چون رولبرینگ مخروطی، بشکه ای و … در سایر اجزا این خودرو ها به کار گرفته می شود.
جمع بندی بررسی بلبرینگ خودروهای الکتریکی
وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) چالش های منحصر به فردی را برای طراحی و عملکرد بلبرینگ به دلیل شرایط عملیاتی و الزامات خاص خود ارائه می دهند. تغییر از موتورهای احتراق داخلی سنتی به موتورهای الکتریکی در خودروهای برقی منجر به افزایش سطح گشتاور شده است؛ به ویژه در سرعت‌های پایین که می‌تواند تقاضای بیشتری را برای یاتاقان‌ها ایجاد کند. به‌علاوه، سیستم‌های ترمز احیاکننده در خودروهای برقی، نیروهای گشتاور معکوس ایجاد می‌کنند که می‌تواند بر عملکرد بلبرینگ تأثیر بگذارد.
یکی دیگر از ملاحظات کلیدی در طراحی بلبرینگ برای خودروهای الکتریکی نیاز به عملکرد بی صداتر است. موتورهای الکتریکی ذاتاً ساکت‌تر از موتورهای احتراقی هستند؛ بنابراین هر صدایی که توسط یاتاقان‌ها ایجاد می‌شود، در یک خودرو برقی بیشتر به گوش می رسد. این امر مستلزم طراحی بلبرینگ ها با کاهش سطح نویز است که می‌تواند شامل استفاده از مواد، پوشش‌ها یا روان‌کننده‌های ویژه برای به حداقل رساندن اصطکاک و لرزش باشد.
یکی دیگر از عوامل مهم نیاز به بلبرینگ های حرارتی یا دما بالا برای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و عملکرد موثر در طیف گسترده ای از شرایط است. موتورهای الکتریکی در خودروهای الکتریکی می توانند در حین کار گرما تولید کنند که می تواند بر عملکرد و طول عمر یاتاقان ها تأثیر بگذارد. سازندگان بلبرینگ باید مواد و طرح هایی را توسعه دهند که بتوانند این دماهای بالاتر را تحمل کنند و عملکرد قابل اعتمادی را در طول عمر وسیله نقلیه ارائه دهند.
به طور کلی، تأثیر وسایل نقلیه الکتریکی بر طراحی و عملکرد بلبرینگ قابل توجه است و به راه‌حل‌های نوآورانه برای مقابله با چالش‌های منحصربه‌فرد ناشی از تغییر به سمت الکتریکی‌سازی در صنعت خودرو نیاز دارد. سازندگان بلبرینگ صنعتی در صنعت تلاش می کنند چالش های آن را برطرف کنند؛ در این صنعت نیز با پرداختن به مسائلی مانند سطوح گشتاور بالاتر، نیروهای ترمز احیاکننده و نیاز به عملکرد آرام تر، می توانند اطمینان حاصل کنند که خودروهای برقی در دراز مدت عملکرد بهینه و قابل اعتمادی دارند.
