Переход автомобильной промышленности на электромобили ускоряется. По мере их внедрения увеличивается спрос на ключевые компоненты, которые обеспечивают электромобили энергией и делают их эффективными и доступными для тех, кто хочет перейти на альтернативные виды транспорта.

Модуль электропривода — это один из множества компонентов трансмиссии электромобиля. Этот уникальный механизм является основным для работы машины и требует системы вентиляции, необходимой для поддержания его функциональности, эффективности и производительности.

Что представляет собой модуль электропривода (EDM)?

Модуль EDM — это комбинация электродвигателя, коробки передач и силовой электроники электромобиля (EV). Этот компонент может также называться блоком электропривода (EDU), модулем «3-в-1» или электрическим мостом и часто считается уникальным в сравнении с другими компонентами электромобиля, поскольку представляет собой герметичный корпус, внутри которого находится еще и масло.

Почему модуль электропривода требует вентиляции?

Вентиляция выполняет две ключевые функции, которые помогают обеспечить надлежащую работу модуля EDM.

1. Выравнивание давления: из-за перепадов температуры давление внутри модуля EDM постоянно меняется. Выравнивание давления является критической функцией вентиляционного клапана, который пропускает воздух внутрь и наружу корпуса, защищая при этом важные уплотнения и прокладки.
   
   
2. Контроль загрязнений: хороший вентиляционный клапан модуля EDM защищает корпус от проникновения в него загрязнений, таких как вода, пыль и твердые частицы.

Успешное совмещение этих ключевых функций — важнейший критерий надлежащей работы вентиляционного клапана. Например, для выравнивания давления бывает достаточно просто высверлить

отверстие в корпусе компонента, но это не обеспечит защиту от загрязнений. Вентиляционный клапан — это решение, которое наряду с выравниванием давления обеспечивает и необходимую защиту.

Элементы и проектирование: обеспечение совместимости материалов вентиляционного клапана с модулем EDM

Компания Donaldson уже давно сотрудничает с производителями электромобилей, поэтому прекрасно разбирается во всех нюансах и направлениях эволюции компонентов, требующих применения систем вентиляции.

Если говорить о модулях EDM, то мы стали свидетелями перехода от традиционных трансмиссионных жидкостей к специальным жидкостям для электромобилей. Производители оборудования разрабатывают их так, чтобы жидкости (или масла), используемые в модулях EDM, соответствовали требуемым уровням вязкости масел, выдерживали рабочие скорости и температуры и имели длительный срок службы.

Быстрая эволюция модулей EDM и соответствующих жидкостей для электромобилей ставит новую задачу при разработке технологий вентиляции, так как требуется учитывать целый ряд ключевых факторов.

• Изменения масляных аэрозолей: в модулях EDM используется масло низкой вязкости для обеспечения эффективного теплоотведения, а из-за высоких скоростей вращения компонентов внутри модуля образуются мельчайшие капли масла, которые уносятся потоком воздуха в вентиляционный клапан.

• Изменения паров масел: высокие температуры внутри модуля EDM вызывают повышение концентрации паров масла. При положительных перепадах давления эти пары масла поступают в вентиляционный клапан.

• Ожидаемый срок службы: уровень масла внутри модуля EDM часто рассчитан на весь срок его службы, поэтому замена масла не требуется. Пользователям не нужны перерывы в работе модуля, вызываемые заменой вентиляционных клапанов, поэтому они ожидают более длительных сроков службы технологий вентиляции.

• «Новые» присадки к жидкостям: показатели работы вентиляционного клапана будут варьироваться в зависимости от состава жидкости для электромобилей и условий эксплуатации. Вот почему так важно проверить, соответствует ли вентиляционный клапан спецификациям на применение, чтобы убедиться в его совместимости с модулем EDM.

Стандартные отраслевые устройства вентиляции, такие как сапуны с откидным колпачком/трубкой, а также вентиляционные клапаны только с мембраной, обычно решают задачу вентиляции модуля EDM лишь частично.

Таблица 1. Значения степеней защиты от проникновения (IP)

Таблица 1. Другие устройства вентиляции, такие как сапун с откидным колпачком/трубкой, а также вентиляционные клапаны только с мембраной, обеспечивают на модулях EDM лишь часть функций, тогда как вентиляционный клапан Donaldson для электромобилей является полностью функциональным.

Именно здесь богатый опыт компании Donaldson в области вентиляции оказывается полезным для производителей модулей EDM. Наше решение по вентиляции как защищает от загрязнений, так и является совместимым с жидкостями для электромобилей и при этом обеспечивает выравнивание давления. Это стало возможным благодаря тому, что при разработке вентиляционных клапанов для модулей EDM внедрены две разработанные компанией основные технологии.

1. Мембрана Tetratex® из вспененного ПТФЭ: эта мембрана имеет уникальную микропористую структуру. Он состоит из небольших случайным образом соединенных микроволокон, образующих поры эффективного размера, во много раз меньше различимого невооруженным глазом. Это защищает модуль EDM от проникновения воды, пыли и других загрязнений.

2. Предварительный фильтр Synteq™ XP: материал для предварительной фильтрации Synteq XP защищает мембрану Tetratex из вспененного ПТФЭ от загрязнения маслом. Свойства фильтрующего материала и количество слоев оптимально подобраны для обеспечения высоких скоростей воздушного потока и высокой эффективности улавливания масла. Фильтрующий материал конкретного класса эффективности, применяемый в вентиляционных клапанах Donaldson для трансмиссий, выдержал тщательные испытания на совместимость с большим ассортиментом жидкостей для электромобилей.

Компетенция: применение собственных методов испытаний

Испытания играют важнейшую роль в процессе разработки и оценки вентиляционных клапанов, которые должны сохранять свои функции при оснащении ими модулей EDM. Более 100 собственных испытательных лабораторий по всему миру позволяют нам тестировать свои вентиляционные технологии на совместимость с самыми разнообразными маслами и в широком диапазоне условий, чтобы обеспечить их пригодность к применению в самых разных областях.

Обычные методы испытаний устройств вентиляции позволяют оценить такие факторы, как величина воздушного потока, защита от проникновения, устойчивость к колебаниям температуры и структурная целостность. Мы также проводим специальные дополнительные испытания на стойкость к воздействию масел, позволяющие оценить нагрузку масляного аэрозоля и пара, которые являются важными динамическими показателями при оценке устройств вентиляции для компонентов модуля EDM.

Испытание на нагрузку масляного аэрозоля призвано оценить способность вентиляционного клапана задерживать небольшие капли масла с помощью материала для предварительной фильтрации. В рамках этого испытания вентиляционный клапан подвергается воздействию капель масла, содержащихся в воздушном потоке.

Испытание на нагрузку паров масла призвано оценить способность вентиляционного клапана задерживать пары масел. При контакте масла с горячими компонентами внутри модуля EDM образуются пары. В рамках этого испытания воздух пропускается через нагретую емкость с маслом, а затем направляется в вентиляционный клапан.

В ходе обоих испытаний — на нагрузку аэрозоля и паров — измеряется перепад давления на вентиляционном клапане, чтобы определить, сколько масла он может удержать, прежде чем будет достигнуто номинальное давление уплотнения модуля EDM. Идеальным результатом является минимальный рост перепада давления с течением времени.

Необходимость обращения к экспертам при поиске решения по вентиляции модулей EDM

Сложная природа модулей EDM ставит уникальные задачи. Традиционные решения по вентиляции не всегда подходят для применения на модулях EDM, поскольку необходимо учитывать множество факторов, включая объемы генерируемых паров масла и аэрозолей, ожидаемые сроки службы и совместимость с со специальными жидкостями для модулей EDM.

Благодаря обширным исследованиям, испытаниям и отзывам наших клиентов мы создали оптимальные решения по вентиляции модулей EDM и многих других компонентов системы трансмиссии электромобилей. Наши методы испытаний призваны воспроизводить реальные сценарии, возможные при работе компонентов модулей EDM как в повседневных, так и в более сложных условиях. Поэтому вы можете быть уверены в том, что наши решения по вентиляции готовы удовлетворить растущие потребности этого компонента электромобилей.

Свяжитесь с нами прямо сегодня и узнайте, как решения Donaldson по вентиляции могут помочь вам оптимизировать показатели работы и защиты модулей EDM.