Kluczowe technologie dla silników napędowych
Kluczowe technologie silników napędowych obejmują głównie projektowanie i optymalizację silników, algorytmy i systemy sterowania, technologię czujników i rozwój energoelektroniki. W artykule opisano kluczowe technologie rozwoju silników napędowych, począwszy od silników z drutem płaskim, technologii chłodzenia oleju i elektrycznych układów napędowych typu „wszystko w jednym”.
(1) Silnik z drutem płaskim
Silnik z drutem płaskim w porównaniu z tradycyjnym silnikiem z drutem okrągłym, pełną wydajność gniazda z czystej miedzi można zwiększyć o 20% -30%, całkowite zużycie miedzi spadło o 21%, a wydajność wzrosła o około 1%. Pełny stopień poprawy w szczelinie jest równoważny silnikowi w tych samych warunkach, może generować wyższą moc i moment obrotowy; lub moc w tych samych warunkach, może zmniejszyć zewnętrzną średnicę i objętość silnika, a tym samym zmniejszyć masę silnika, dzięki czemu silnik z uzwojeniem płaskim ma większą gęstość mocy, może sprawić, że silnik z magnesami trwałymi będzie nadal rozwijać się w kierunku mniejszym.
(2) Technologia chłodzenia oleju
Trzy powszechnie stosowane systemy chłodzenia silnika: chłodzony powietrzem, chłodzony cieczą, chłodzenie wyparne i dodatkowe ścieżki termiczne poprawiające system rozpraszania ciepła.
System odprowadzania ciepła chłodzony powietrzem: Dzięki zaletom niskiego kosztu, wysokiej niezawodności i łatwej instalacji jest on szeroko stosowany w dziedzinie odprowadzania ciepła silników małej mocy.
System odprowadzania ciepła chłodzony cieczą: dzięki dużej mocy rozpraszania ciepła nadaje się do zastosowań związanych z rozpraszaniem ciepła przy dużym wytwarzaniu ciepła i dużej gęstości przepływu ciepła przez silnik, ale system rozpraszania ciepła chłodzony cieczą wymaga dodatkowego obiegu cieczy krążącej i systemu uszczelniającego, który zwiększa koszt i złożoność układu silnika.
Układ chłodzenia wyparnego: stosowany głównie w układach chłodzenia agregatów prądotwórczych o dużej mocy klasy megawatowej, z wykorzystaniem cyklu zmiany fazy gaz-ciecz w celu uzyskania wydajnego chłodzenia silnika.
Koniec uzwojenia silnika synchronicznego z magnesami trwałymi generuje dużą ilość ciepła, ciecz chłodząca nie może bezpośrednio stykać się z uzwojeniem w przypadku metody chłodzenia wodą, a olej chłodzący może bezpośrednio stykać się z uzwojeniem w przypadku metody chłodzenia olejem, która ma wyższą wydajność chłodzenia i bardziej widoczne zalety.
Olej chłodzący stosowany w technologii chłodzenia oleju może bezpośrednio stykać się z częściami silnika wytwarzającymi ciepło, a wydajność chłodzenia jest znacznie wyższa niż w przypadku tradycyjnego układu chłodzenia wodą. Ponadto medium olejowe ma zalety dobrej izolacji, wysokiej stałej dielektrycznej, niskiej temperatury zamarzania i wysokiej temperatury wrzenia. Silnik napędowy BYD DMI wykorzystuje technologię chłodzenia oleju wirnika z bezpośrednim wtryskiem, która może zwiększyć gęstość mocy silnika o 32%.