Éléments, ingénierie et expertise :
Les 3 aspects d'une ventilation réussie du module d'entraînement électrique

L'avenir de l'industrie automobile s'accélère avec le passage aux véhicules électriques. L'augmentation des taux d'adoption s'accompagne d'une augmentation de la demande de composants essentiels qui alimentent les véhicules électriques, les rendant efficaces et accessibles à tous ceux qui souhaitent passer à des options de transport alternatives.

Les modules d'entraînement électrique sont l'un des nombreux composants du groupe motopropulseur d'un véhicule électrique. Ce mécanisme unique est au cœur des opérations du véhicule et nécessite une technologie de ventilation pour maintenir sa fonctionnalité, son efficacité et ses performances.

Qu'est-ce qu'un module d'entraînement électrique ?

Un module d’entraînement électrique est une combinaison d'un moteur électrique de véhicule électrique, d'une boîte de vitesses et d'une électronique de puissance. Ce composant peut également être appelé unité d’entraînement électrique, 3in1, ou E-Axle, et est souvent considéré comme « unique » par rapport aux autres composants des véhicules électriques, car il s'agit d'un boîtier scellé qui contient également de l'huile.

Pourquoi la ventilation est-elle nécessaire pour les modules d'entraînement électrique ?

La ventilation remplit deux fonctions essentielles qui permettent au module d’entraînement électrique de fonctionner comme il se doit :

1. Égalisation de la pression : Le module d’entraînement électrique est soumise à des variations de pression dues à des fluctuations de température. L'égalisation de la pression est une fonction essentielle de l'évent, car elle permet à l'air d'entrer et de sortir de l'enceinte, protégeant ainsi les joints et les garnitures nécessaires.
   
   
2. Contrôle de la contamination : Un évent de module d’entraînement électrique performant fournit au boîtier une protection contre les contaminants tels que l'eau, la poussière et les particules.

Le fonctionnement en tandem de ces fonctions clés est essentiel au bon fonctionnement d'un évent. Par exemple, l'égalisation de la pression pourrait être réalisée en perçant simplement un

composant, mais cela n'offrirait aucune protection contre la contamination. Un évent offre la solution en permettant l'égalisation de la pression avec la protection requise.

Les éléments et l'ingénierie : S'assurer que les matériaux des évents sont compatibles avec le module d’entraînement électrique

Donaldson travaille avec les fabricants de véhicules électriques depuis de nombreuses années. Au fil du temps, nous sommes devenus des experts en ce qui concerne les complexités et l'évolution des composants où la ventilation est appliquée.

En ce qui concerne les modules d’entraînement électrique, nous avons assisté à un changement d'utilisation des fluides de transmission traditionnels au profit des e-fluides spécialisés. Ces fluides sont formulés par les fabricants d'équipements afin de garantir que les fluides (ou huiles) utilisés dans les modules d’entraînement électrique respectent les niveaux de viscosité requis et sont adaptés aux vitesses de fonctionnement, aux températures thermiques et à la longévité du composant.

L'évolution de la nature des modules d’entraînement électrique et des fluides électroniques qu'ils produisent constitue un nouveau défi pour la technologie d'aération. Plusieurs facteurs clés sont à prendre en compte :

• Changements dans les aérosols de pétrole : Les modules d’entraînement électrique utilisent de l'huile à faible viscosité pour permettre un transfert de chaleur efficace et lorsque cette huile est combinée à des vitesses de rotation élevées, de petites gouttelettes d'huile se forment et sont transportées dans le flux d'air jusqu'à l'orifice d'aération.

• Changements dans les vapeurs d'huile : Les températures élevées localisées à l'intérieur du module d’entraînement électrique créent des niveaux accrus de vapeur d'huile. Cette vapeur d'huile se déplace vers l'évent lors des différentiels de pression positive.

• Attentes en matière de longévité : Le niveau d'huile d'un module d’entraînement électrique est souvent « rempli à vie », ce qui rend les vidanges inutiles. Les utilisateurs ne veulent pas perturber le composant simplement pour modifier l'évent, ce qui se traduit par des attentes plus élevées en matière de longévité de la technologie d'évent.

• Nouveaux additifs pour les fluides : Les performances d'un évent varient en fonction de la formulation du fluide électronique et des conditions d'utilisation. C'est pourquoi il est essentiel de tester un évent en fonction des spécifications de l'application pour s'assurer qu'il est compatible avec le module d’entraînement électrique.

Les méthodes d'aération standard de l'industrie, à savoir les tubes de ventilation/reniflards et les évents à membrane uniquement, ne représentent souvent qu'une partie de la solution d'aération du module d’entraînement électrique.

Tableau 1 : Valeurs des indices de protection contre les infiltrations (IP)

	Tube de ventilation/reniflard	Évent à membrane	Évent de véhicule électrique Donaldson
Attachement direct
Protection contre les infiltrations d'eau et de poussière
Résistance à l'huile de véhicule électrique

C'est là que la vaste expérience de Donaldson dans l'industrie de l'aération s'est avérée bénéfique pour les fabricants de module d’entraînement électrique. Notre solution de ventilation offre à la fois une protection contre la contamination et une capacité d'e-fluide tout en permettant l'égalisation de la pression. Nous mettons en œuvre deux technologies de base, développées en interne, dans nos évents de module d’entraînement électrique, qui rendent cela possible.

1. Membrane PTFEe Tetratex® : La membrane PTFEe Tetratex possède une structure microporeuse unique. Elle est composée de petites fibrilles reliées de manière aléatoire qui forment des pores d’une taille efficace, beaucoup plus petite que ce que l’on peut voir à l’œil nu. Cela protège le module d’entraînement électrique en empêchant la pénétration de l'eau, de la saleté et d'autres contaminants.

2. Préfiltre Synteq™ XP : Le préfiltre Synteq XP protège le PTFEe Tetratex contre une contamination par l'huile. Les propriétés des matériaux du média et le nombre de couches sont optimisés pour assurer un débit d'air élevé et une grande efficacité de captage de l'huile. La qualité spécifique du média utilisé dans l'évent du groupe motopropulseur Donaldson a fait l'objet d'essais approfondis pour garantir la compatibilité avec une large gamme de fluides de véhicule électrique.

L'expertise : Application de méthodes d'essai internes

Les essais sont fondamentaux dans le développement et l'évaluation des évents afin de s'assurer que la fonctionnalité est maintenue pour les applications de module d’entraînement électrique. Avec plus de 100 laboratoires d'essai dans le monde, nous pouvons tester nos technologies de ventilation dans une large gamme d'huiles et de conditions afin de nous assurer qu'elles fonctionnent dans de nombreuses applications différentes.

Les méthodes d'essai générales pour les évents évaluent des facteurs tels que le débit d'air, la protection contre les infiltrations, la capacité de fluctuation de la température et l'intégrité structurelle. Nous effectuons également des tests supplémentaires spécifiques à l'huile qui évaluent la charge en aérosols et en vapeur de l'huile, qui sont deux dynamiques importantes lors de l'évaluation de l'aération des composants de module d’entraînement électrique.

Le test des aérosols d'huile évalue la capacité de l'évent à capturer de petites gouttelettes d'huile avec le média du préfiltre. Dans ce test, l'évent est confronté à des gouttelettes d'huile transportées par le flux d'air.

Le test de vapeur d'huile évalue la capacité de l'évent à capter les vapeurs d'huile. Dans le cas du module d’entraînement électrique, la vapeur est produite par le contact de l'huile avec les composants chauds. Dans ce test, l'air passe à travers un récipient chauffé contenant de l'huile, puis dans l'évent.

Dans les tests d'aérosols et de vapeurs, la chute de pression à travers l'évent est mesurée pour déterminer la quantité d'huile qu'un évent peut contenir avant d'atteindre la pression d'étanchéité nominale du module d’entraînement électrique. Le résultat idéal est une augmentation minimale de la perte de charge au fil du temps.

Adressez-vous aux experts pour trouver une solution d'aération pour le module d’entraînement électrique

La nature complexe des modules d’entraînement électrique présente des défis uniques. Les approches traditionnelles de ventilation ne sont pas toujours adaptées à une application de module d’entraînement électrique, car de multiples considérations doivent être prises en compte, notamment les niveaux de vapeur d'huile et d'aérosols produits, les attentes en matière de longévité et la compatibilité avec le fluide spécifique au module d’entraînement électrique.

Grâce à des recherches approfondies, des essais et des boucles de rétroaction avec nos clients, nous avons créé des solutions d'aération optimales pour les modules d’entraînement électrique et de nombreux autres composants du système de transmission des véhicules électriques. Nos techniques de test sont conçues pour reproduire les scénarios réels auxquels les composants des modules d’entraînement électrique peuvent être confrontés dans des environnements quotidiens ou plus difficiles, ce qui vous permet de vous assurer que nos solutions de ventilation sont prêtes à répondre aux besoins évolutifs de ce composant des véhicules électriques.

Contactez-nous dès aujourd'hui et découvrez comment les solutions d'aération Donaldson peuvent vous aider à optimiser les performances et la protection des modules d’entraînement électrique.