Как Honda сделала моторы меньше и дешевле

Миниатюризация двигателей сейчас стоит перед лицом многих автомобильных предприятий, сегодня мы представляем вам серию ускорения «тонкая и короткая система электропривода автомобиля» второй серии, чтобы познакомить с этой технологией - Honda - это способ добиться меньшего размера и более низкой стоимости Двигатель.

«У Honda есть большое оружие для электрификации», - говорит масааки Бецука, главный исследователь второго модуля в четвертой комнате исследований и разработок научно-исследовательского центра четырехколесного научно-исследовательского института Honda. Важным оружием здесь является совершенно новый структурный приводной двигатель, используемый на гибриде Honda (HEV) после 2016 года. По сравнению с обычными приводными двигателями, двигатели примерно на 23% меньше по размеру и на 23% легче по весу при сохранении той же мощности и мощности. крутящий момент (рисунок b-1). Таким образом, возможна миниатюризация приводной системы i-mmd, включая инвертор и редуктор. Система привода с двумя двигателями (двигатель и двигатель), используемая в текущем соглашении HEV, имеет уменьшение высоты на 9,2% и ширины на 9,7% по сравнению с обычными двигателями.

Технологический научно-исследовательский институт Honda разработал новую конструкцию приводного двигателя, по сравнению с обычным двигателем, меньшего размера и легче (а, б). В результате высокоэффективные приводы (c) были реализованы в более широкой области. Миниатюризация двигателя способствует миниатюризации приводной системы Honda, i-mmd, что приводит к уменьшению ширины на 9,7% и высоты на 9,2% (d). (рисунки (c) и (d) основаны на данных Института промышленных технологий Honda)

Поскольку приводная система меньше, ее можно легко развернуть горизонтально на большем количестве моделей (указывает г-н Бецука). Напротив, для автомобилей седан, которые принимают размер системы привода обычных двигателей и могут быть развернуты горизонтально, в основном используются от 2 до 3 типов автомобилей.

Honda будет использовать новые структурные двигатели в качестве стандарта и внесет некоторые изменения в соответствии с требованиями каждой модели, чтобы их можно было применить к различным моделям HEV. За счет массового производства двигателей примерно такой же конструкции можно снизить затраты на закупку и изготовление деталей.

увеличить скорость наплавки катушки

Чтобы уменьшить размер двигателя, Honda увеличила процент обмотки (долю меди в пространстве), чтобы уменьшить размер статора. При использовании больших квадратных проводов в качестве катушек коэффициент покрытия достиг 60% (рисунок b-2). В обычных двигателях, в которых используются тонкие круглые катушки, это процентное соотношение обычно составляет всего 48%.

Чтобы уменьшить статор, в катушке ИСПОЛЬЗУЕТСЯ квадратный провод (а) с большой площадью поперечного сечения. По сравнению с традиционной круглой катушкой квадратный провод увеличивает охват с 48% до 60%. Однако «потери по току» в проводнике (меди) возрастают по мере того, как квадратная линия становится толще по сравнению с круглой линией. Потери по току обычно уменьшаются за счет увеличения ширины паза статора или уменьшения толщины каждой катушки (b). (рисунок: по данным технологического института Honda)

Потери по току пропорциональны квадрату плотности потока и толщины проводника соответственно. Honda снижает потери по току за счет уменьшения плотности магнитного потока и утонения проводников (катушек). Уменьшение плотности магнитного потока в основном достигается за счет увеличения ширины паза, но крутящий момент будет уменьшаться при увеличении ширины паза. Поэтому Honda стремится достичь крутящего момента 315 Нм и отрегулировать ширину паза до 4,4 мм. Чтобы сделать проводники тоньше, Honda разделяет катушки бок о бок, уменьшая ток, протекающий через одну катушку. В частности, катушка разделена на две параллельные катушки, каждая из которых протекает через ток 150 А, а количество витков составляет 8. Проводник может быть тоньше, а потери могут быть уменьшены примерно на 60% по сравнению со случаем, когда через него протекает ток 300 А. круг с 4 витками.

укоротить конец катушки

Чтобы добиться миниатюризации, Honda также укоротила катушку, выступающую из статора («конец катушки») (рисунок b-3). Технические специалисты Honda заявили, что концы катушек «не влияют на работу двигателя».

По сравнению с концом катушки старой конструкции в неотектоническом двигателе часть катушки, выступающая из статора («конец катушки»), укорачивается, что эффективно реализует миниатюризацию (а). Чтобы сократить конец катушки, применяется новый метод намотки (b).

Традиционный способ двигателя состоит в том, чтобы предварительно намотать круглую катушку, а затем пропустить ее через радиус сердечника статора, так что конец подводящего провода катушки будет очень длинным. Чтобы укоротить конец катушки, применяется новый метод структуры обмотки. Во-первых, сформируйте прямоугольную катушку U-образной формы, чтобы сформировать «параллельную разделенную катушку». Затем вставьте разрезную катушку в осевом направлении сердечника статора. После этого сторона ввода и выступающий конец катушки на противоположной стороне свариваются вместе, образуя катушку.

В обычном методе предварительно намотанная катушка из круглой проволоки вставляется по радиусу сердечника статора. Чтобы предотвратить зажатие катушки, диаметр намотки относительно велик, а конец катушки также станет длиннее. В то же время после вставки сердечника статора требуется много ручных операций, таких как привязка катушки веревкой, чтобы предотвратить ее распускание, сплющивание конца катушки и так далее.

Новый процесс намотки требует инвестиций в новое производственное оборудование. По сравнению с традиционным процессом, новый процесс не нужно связывать веревкой или сжимать на конце рулона, поэтому его легче автоматизировать. В результате может быть достигнуто массовое производство с высокой эффективностью и снижена стоимость. В ожидании роста спроса на электромобили в будущем, Honda внедрила процесс, который имеет преимущество в виде массового производства.

с помощью недорогой закупки листовой электромагнитной стали

Еще одно нововведение заключается в увеличении выходной мощности приводного двигателя. Статор ИСПОЛЬЗУЕТ недорогую и простую в приобретении электромагнитную стальную пластину. Обычно статоры изготавливаются путем наложения нескольких слоев тонких листов магнитной стали, чтобы уменьшить потери в железе. Однако производство тонких листов из электромагнитной стали сложно и дорого. Другими словами, существует компромисс между снижением потерь в стали и снижением стоимости.

Как упоминалось выше, потери, вызванные катушкой, могут быть уменьшены. Хотя потери в стали увеличиваются, для снижения стоимости в конечном итоге используется пластина из электромагнитной стали, более толстая, чем у обычного двигателя. Обычные изделия имеют толщину 0,25 мм, но Honda ИСПОЛЬЗУЕТ толщину 0,3 мм. Г-н Бакзука сказал, что толщина тиража большая, не только дешевая, и ее легко купить. Это позволит удалять остатки, лом или лом аккумуляторов и перерабатывать металлы », - говорит Гоуд. Он подчеркнул необходимость создания инфраструктуры для точки сбора для поддержки этих потоков отходов до того, как может произойти крупномасштабная переработка.

Страница содержит содержимое машинного перевода.