電動車專用油封

</br>為電動車量身打造的密封件

特瑞堡密封系統推出 HiSpin® PDR RT 和 HiSpin® HS40,這兩款密封件專為電動車應用而開發。它們的設計理念為高速運轉,在克服高轉速密封相關問題方面邁出了重要一步,最終目標為:電動車一次充電後可行駛距離與汽油車相同。

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隨著製造商尋求降低二氧化碳排放量並在世界上一些人口最多的城市保留車輛通道,對電動車的需求已急遽增加。 根據國際能源署(IEA) 的一份報告,2017年全球道路上有310萬輛電動汽車。然而,到2030年,這預計將成倍增長至至少1.25億至2.2億。

這雖然取決於是否存在一種可行的技術,可以將一次充電效益等同汽油箱的效益,從而使汽車駕駛員能夠從重新選擇電動車。 這兩個新密封件代表了實現這一目標的重要一步。

Jan Zumbach – 特瑞堡密封系統電動業務開發負責人,克服「距離焦慮」對大規模採用電動車至關重要。"有了汽油或柴油車,人們就知道他們會到達他們想去的地方。 基礎設施就在那裡,填滿油箱從來都不是問題。

“當人們駕駛電動汽車時,他們擔心如果他們是否有足夠的電量到達他們選擇的目的地、缺少充電站或充電時間,會讓他們感到緊張。 解決方案是安裝充電基礎設施並增加電池容量,以延長一次充電時可以行駛的距離。

“實現這一目標的一個因素是電動軸的密封性。 全新的 HiSpin® PDR RT 和 HiSpin® HS40將有助於延長電動汽車的行駛距離,有助於實現這些汽車的大規模生產,並不單單只是夢想。

電動汽車的一項主要技術是電動軸,一種組合式電動馬達和變速箱,可用於傳統的引擎室中。 電動馬達和變速箱直接連接,但齒輪箱需要高效潤滑,但馬達必須保持乾燥,因此這兩個部件之間需要高度可靠的密封。

特瑞堡密封系統產品線總監 Paul Taylor 表示:“由於電動馬達在高速運轉時效率最高,因此密封要求與汽油車輛的變速箱的密封要求非常不同。汽油引擎通常以每分鐘2,000至4,000轉(RPM)的速度運行,但電動馬達傳動的運行速度通常高達8倍,通常在16,000 RPM,並且在未來這可能會顯著增加。

“當今電動汽車電動軸中傳統密封件的旋轉線速度限制約為每秒30米。電動軸的理論最佳旋轉線速度將大於每秒60米,這是目前無法實現的速度。

“因此,我們對新型電動汽車密封件的目標是將工作轉速提高到至少40米/秒。 我們在 HiSpin® HS40 實現了這一目標,並通過HiSpin® PDR RT 實現了每秒60米的出色表現。“

另一個必須克服的問題是系統缺乏潤滑。 在電驅動系統的變速箱方面,潤滑可能非常受限;通常只有一層潤滑劑。 當潤滑很少或沒有潤滑時,密封更具挑戰性。在這些情況下,旋轉密封件在靜止一段時間後將受到更高的摩擦力和黏滑效應,可能導致更多磨耗,並縮短密封件的壽命、以及動力損失,從而降低車輛的行駛距離。

電驅動系統中潤滑劑的多樣性也是一個難點,並且並非所有密封材料都與所涉及的介質有很好的相容性或有效地作動。 此外,當以水為基底、介電質和低黏性當介質液體時,這個趨勢可能會帶來未知的挑戰。

為了確保快速滿足電動汽車製造商的需求,特瑞堡密封系統設立了一個專業團隊來開發新的電動汽車密封件。

負責密封件開發計劃的 Colin Macqueen 說:“傳統的產品開發可能是一個緩慢的過程。 但是,當製造商將電動汽車作為優先開發事項時,敏捷的專業團隊則必須迅速提出一種能夠承受電動汽車應用所涉及的高轉速以及缺乏潤滑的解決方案。從召集團隊到最初向客戶提供密封件,此開發過程僅用了8個月。“

快速開發計劃的成果是 HiSpin® PDR RT 和 HiSpin® HS40 的兩個解決方案。它們都具有相同的功能,但取決於電驅動系統的參數和客戶的偏好,各有所長。

特瑞堡密封系統技術與創新總監 Matthias Keck 表示:“測試結果非常成功。儘管密封條件非常嚴苛,但兩個密封件的洩漏均為零,HiSpin® PDR RT 與標準 PDR 密封件相比,摩擦力減少了75%,並證明能夠以每秒60米的速度運行。

HiSpin® PDR RT 由兩部分組成:精密製造的金屬主體和Turcon® 聚四氟乙烯(PTFE)密封元件。 它有一個特殊設計的唇,可以將壓接的唇緊緊貼合在軸上,進而提升密封效果。

它具有每秒60米(含)以上的速度,能在高溫和低溫環境下作動。並且能夠應對壓力,它幾乎與常見化學品相容,並且其摩擦係數低,意味著它能夠乾摩擦運行。通過最近推出的快速客戶服務提供樣品。並且可提供導電級的PTFE。

HiSpin® HS40 是汽車客戶熟悉的產品類型。 憑藉獨特的雙向流體動力學唇部設計,它在高速時具有極微小的摩擦力。通過廣泛的FEA研究,其橡膠唇幾何形狀和靈活的設計可在軸上實現最佳的接觸,確保最佳的靜態和動態密封性能。

密封件採用經過驗證的XLT氟橡膠(FKM)配方製造,以滿足更高的速度和更寬的工作溫度範圍。 與侵略性日益增強的合成自動變速箱油(ATF)兼容,並採用經過驗證過的傳統製造工藝生產。 HiSpin®HS40能夠達到每秒40米的線速度且更能夠容許偏擺與更易於安裝。

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