Elementy, inżynieria i wiedza specjalistyczna:
Trzy zasady skutecznego odpowietrzania elektrycznego modułu napędowego

Przyszłość przemysłu motoryzacyjnego przyspiesza w kierunku przejścia na pojazdy elektryczne. Wraz ze wzrostem wskaźników wykorzystania rośnie zapotrzebowanie na kluczowe podzespoły napędzające pojazdy elektryczne. Zapewniają one wydajność i dostępność pojazdów dla tych, którzy chcą przejść na alternatywne opcje transportu.

Elektryczne moduły napędowe są jednym z wielu podzespołów układu napędowego pojazdu elektrycznego. Ten unikalny mechanizm ma kluczowe znaczenie dla działania pojazdu i wymaga wentylacji, aby zachować funkcjonalność, skuteczność i wydajność.

Co to jest elektryczny moduł napędowy (EDM)?

Moduł EDM to połączenie silnika elektrycznego, przekładni i elektronicznych układów zasilania pojazdu elektrycznego (EV). Podzespół ten można również nazwać elektryczną jednostką napędową (EDU), 3 w 1 lub osią E i często uważa się go za „wyjątkowy” w porównaniu z innymi podzespołami pojazdów elektrycznych, ponieważ jest to szczelna obudowa, w której znajduje się również olej.

Dlaczego w przypadku elektrycznych modułów napędowych wymagana jest wentylacja

Wentylacja spełnia dwie kluczowe funkcje, które pomagają zapewnić działanie modułu EDM zgodnie z wymaganiami:

1. Wyrównywanie ciśnienia: Moduł EDM poddawany jest zmianom ciśnienia w wyniku wahań temperatury. Wyrównywanie ciśnienia jest najważniejszą funkcją wentylacji, ponieważ umożliwia przepływ powietrza do i z obudowy, zapewniając ochronę uszczelnień i uszczelek niezbędnych w procesie.
   
   
2. Ograniczanie zanieczyszczeń: Skuteczna wentylacja modułu EDM zapewnia obudowę zabezpieczoną przed wnikaniem zanieczyszczeń, takich jak woda, pył i cząstki stałe.

Jednoczesne działanie tych kluczowych funkcji ma kluczowe znaczenie dla udanego działania wentylacji. Przykładowo wyrównywanie ciśnienia można osiągnąć, po prostu tworząc

otwór w podzespole, co jednak nie zapewniłoby ochrony przed zanieczyszczeniem. Rozwiązaniem jest odpowietrznik umożliwiający wyrównywanie ciśnienia przy wymaganej ochronie.

Elementy i inżynieria: Zapewnianie kompatybilności materiałów wentylacji z modułem EDM

Firma Donaldson od wielu lat współpracuje z producentami pojazdów elektrycznych i w tym czasie staliśmy się ekspertami w zakresie zawiłości i ewolucji podzespołów, w których stosuje się wentylację.

W przypadku modułów EDM byliśmy świadkami przejścia z tradycyjnych olejów przekładniowych na specjalistyczne oleje do silników elektrycznych (e-płyny). Płyny te są formułowane przez producentów urządzeń w celu zapewnienia, że płyny (czyli oleje) stosowane w modułach EDM spełniają wymagane poziomy lepkości i są odpowiednie w przypadku prędkości roboczych elementu, temperatur i trwałości.

Zmieniający się charakter modułów EDM i odpowiednich e-płynów stanowi nowe wyzwanie dla technologii wentylacji. Należy uwzględnić kilka kluczowych czynników:

• Zmiany w aerozolach olejowych: Moduły EDM wykorzystują olej o niskiej lepkości, aby zapewnić skuteczne przenoszenie ciepła, a w połączeniu z wysokimi prędkościami obrotowymi powstają małe kropelki oleju, które są przenoszone w strumieniu powietrza do odpowietrznika.

• Zmiany w oparach oleju: Wysokie, zlokalizowane temperatury w modułach EDM powodują wzrost poziomu oparów oleju. Opary oleju przedostają się do odpowietrznika podczas dodatnich różnic ciśnień.

• Oczekiwania dotyczące żywotności: Poziom oleju w module EDM jest często „ustalany na cały okres użytkowania”, przez co wymiana oleju staje się zbędna. Użytkownicy nie chcą zakłócać działania podzespołów tylko w celu wprowadzenia zmian w wentylacji, co skutkuje wyższymi oczekiwaniami dotyczącymi trwałości technologii wentylacji.

• „Nowe” dodatki do płynów: Wydajność wentylacji będzie różnić się w zależności od składu e-płynu i warunków pracy. Dlatego tak ważne jest przetestowanie wentylacji pod kątem specyfikacji zastosowania w celu zapewnienia kompatybilności z modułem EDM.

Standardowe podejścia do wentylacji w branży, a mianowicie zatyczki uchylne / odpowietrzniki przewodów elastycznych i odpowietrzniki tylko z membraną, często stanowią tylko część rozwiązania zagadnień związanych z wentylacją modułu EDM.

Tabela 1: Wartości stopnia ochrony (IP)

	Zatyczka uchylna / odpowietrznik przewodu elastycznego	Odpowietrznik tylko z membraną	Odpowietrznik Donaldson EV
Podłączenie bezpośrednie
Ochrona przed wnikaniem wody i pyłu
Odporność na olej EV

To właśnie w tym miejscu rozległe doświadczenie firmy Donaldson w dziedzinie wentylacji okazało się korzystne dla producentów modułów EDM. Nasze rozwiązanie w zakresie wentylacji zapewnia ochronę przed zanieczyszczeniami i możliwość stosowania e-płynu, jednocześnie umożliwiając wyrównywanie ciśnienia. W naszych odpowietrznikach modułów EDM wdrażamy dwie, opracowane wewnętrznie, podstawowe technologie, które to umożliwiają.

1. Membrana Tetratex® ePTFE: Membrana Tetratex ePTFE posiada unikalną mikroporowatą strukturę. Składa się z małych, losowo połączonych włókienek, które sprawiają, że efektywny rozmiar porów jest wielokrotnie mniejszy, niż widać gołym okiem. Chroni to moduł EDM, zapobiegając przedostawaniu się wody, brudu i innych zanieczyszczeń.

2. Filtr wstępny Synteq™ XP: Media filtracyjne filtra wstępnego Synteq XP chronią membranę Tetratex ePTFE przed zanieczyszczeniem olejem. Właściwości materiału medium i liczba warstw są zoptymalizowane, tak aby zapewnić wysoki przepływ powietrza i skuteczność wychwytywania oleju. Specjalny rodzaj mediów stosowany w odpowietrzniku układu napędowego firmy Donaldson został szczegółowo przetestowany, aby zapewnić kompatybilność z szeroką gamą płynów do pojazdów elektrycznych.

Wiedza specjalistyczna: Stosowanie wewnętrznych metod testowania

Testowanie ma fundamentalne znaczenie w opracowywaniu i ocenie odpowietrzników w celu zapewnienia utrzymania funkcjonalności w zastosowaniach do modułów EDM. Dzięki ponad 100 laboratoriom testowym na całym świecie możemy testować nasze technologie wentylacji dla szerokiego asortymentu olejów i różnorodnych warunków, aby mieć pewność, że sprawdzają się one w wielu różnych zastosowaniach.

Ogólne metody testowania wentylacji oceniają takie czynniki, jak przepływ powietrza, ochrona przed wnikaniem, zdolność do wahań temperatury i integralność strukturalna. Przeprowadzamy również dodatkowe testy dotyczące konkretnego oleju, oceniające obciążenie aerozolem i oparami oleju, które stanowią ważny czynnik dynamiczny przy ocenie wentylacji podzespołów modułu EDM.

Testowanie aerozolu olejowego ocenia zdolność odpowietrznika do wychwytywania małych kropelek oleju za pomocą medium filtracyjnego filtra wstępnego. W tym teście odpowietrznik poddawany jest działaniu kropelek oleju unoszonych przez przepływ powietrza.

Testowanie oparów oleju ocenia zdolność odpowietrznika do wychwytywania oparów oleju. W module EDM opary powstają w wyniku kontaktu oleju z gorącymi podzespołami. W tym teście powietrze przepuszcza się przez ogrzany pojemnik z olejem, a następnie do odpowietrznika.

Zarówno w przypadku badania aerozolu, jak i oparów, mierzony jest spadek ciśnienia na odpowietrzniku, tak aby określić, ile oleju może pomieścić odpowietrznik, zanim osiągnie znamionowe ciśnienie uszczelnienia modułu EDM. Idealnym rezultatem jest minimalny wzrost spadku ciśnienia w czasie.

Jeżeli szukasz rozwiązania w zakresie wentylacji modułu EDM, porozmawiaj z ekspertami.

Złożony charakter modułu EDM stwarza wyjątkowe wyzwania. Tradycyjne podejścia do wentylacji mogą nie zawsze być odpowiednie w przypadku zastosowań do modułów EDM, ponieważ należy uwzględnić wiele czynników, w tym poziom wytwarzanych oparów oleju i aerozolu olejowego, oczekiwaną trwałość i kompatybilność z płynem przeznaczonym do modułów EDM.

Dzięki szeroko zakrojonym badaniom, testom i wymianie informacji zwrotnych z naszymi klientami stworzyliśmy optymalne rozwiązania w zakresie wentylacji modułów EDM i wielu innych podzespołów układu napędowego pojazdów EV. Nasze techniki testowania mają na celu odtworzenie rzeczywistych scenariuszy, z jakimi mogą spotkać się podzespoły modułu EDM zarówno w codziennym, jak i bardziej wymagającym środowisku, co daje pewność, że nasze rozwiązania w zakresie wentylacji są gotowe, aby sprostać zmieniającym się potrzebom tego podzespołu pojazdów EV.

Skontaktuj się z nami już dziś i odkryj, w jaki sposób rozwiązania firmy Donaldson w zakresie wentylacji mogą pomóc w osiągnięciu zoptymalizowanej wydajności i ochrony modułów EDM.