Otomotiv - 13/06/2021
NSK, EV motorları için dünyanın en hızlı bilyalı rulmanını geliştiriyor
NSK, elektrikli araç (EV) motorları için 1,8 milyon dmN'nin(1) üzerine çıkan ultra yüksek hızlı üçüncü nesil bilyalı rulmanlar geliştirdi. Bu yeni rulman EV uygulamaları için dünyanın en hızlı gres yağlı sabit bilyalı rulmanı olmasının yanı sıra aracın daha uzun mesafelere ulaşmasını ve daha fazla enerji tasarrufu elde edilmesini sağlıyor. Buna ek olarak söz konusu rulman, aracın iç kısmında daha fazla alan açmak adına motor ve bileşenlerin boyutlarının küçültülmesini kolaylaştırıyor.
Tüketici ve çevresel talepler doğrultusunda otomotiv üreticileri tek şarjda gidilebilecek mesafenin artırılmasına yardımcı olmak üzere daha küçük ve daha hafif otomotiv bileşenleri üretmeyi amaçlıyor. EV OEM'leri ayrıca daha verimli şekilde çalışan, daha hızlı ve daha güçlü motorlar geliştiriyor. Buna göre özellikle elektrik motorlarında güç aktarım ekipmanlarında kullanılan rulmanların gün geçtikçe artan yüksek hızları ve performansları karşılaması gerekiyor.
EV motorları için tasarlanan önceki (ikinci) nesil ultra hızlı bilyalı rulmanlar 1,4 milyon dmN değere sahipti ve kafes ile yatak sarmasını önleyen teknolojiler konusunda önemli gelişme sağlanmıştı. Buna karşın, üçüncü nesil ürün ile NSK, daha yüksek hızlara uygun rulman ihtiyacını karşılamak üzere sunduğu çözümü geliştirdi.
1,8 milyon dmN'lik dönüş performansı (%28,5'lik artış) sağlamasının yanı sıra yeni rulman, topoloji optimizasyonunun avantajlarından yararlanan dünyanın ilk kafesine sahip. Bu süreç sayesinde ürün performansının en üst düzeye yükseltilmesi amacıyla tasarım alanının iç kısmında malzeme düzenini optimize etmek mümkün oldu.
Yeni rulman ile ilgili olarak topoloji optimizasyonu kafes sağlamlığı veya rijitliğine katkı sağlamayan parçaların ortadan kaldırılması ile gücün en üst düzeye çıkartılmasını ve ağırlığın en aza indirilmesine yardımcı olurken yüksek hızlı dönüş için optimum kafes şeklinin elde edilmesine yardımcı oldu. Kafes performansını ve üretim ile ilgili göz önünde bulundurulacak hususları doğrulamak adına leading-edge simulation teknolojileri kullanılarak kafesin gelişim süresi son derece kısaltıldı.
Kafes, yüksek hızlı dönüş sırasında deformasyonu azaltmak adına standart malzemelerden daha etkin olan yeni, rijitlik seviyesi yüksek bir reçine malzemesinden yararlanıyor. Bunun yanı sıra NSK, rulmanı, yağın yayılma direncini ve bunun sonucu oluşabilecek ısıyı azaltan özel bir gresle doldurarak gres ve rulmanın kullanım ömrünü artırarak yatak sarma riskini azaltmaktadır. NSK'nin geliştirdiği özel gres ve yeni geliştirilen kafesin birlikte kullanılması bu yüksek performanslı sabit bilyalı rulmanın 1,8 milyon dmN'nin üzerinde çalışmasını mümkün kılıyor.
Bu kadar yüksek kapasiteli bir rulmana sahip olan müşteriler çok daha yüksek hızlarda çalıştırılabilecek elektrik motorları geliştirip kullanabiliyor. Güç çıkışının daha yüksek olması verimlilik artışına (birim mesafe başına tüketilen gücün azalmasına) aracın seyahat mesafesinin ve kullanıcı konforunun artmasına olanak tanıyor. Buna ek olarak hızın artması daha küçük motorların kullanılmasını sağlıyor; bu şekilde aracın ağırlığı azaltılıyor ve diğer bileşenlere ya da daha fazla bataryaya alan ayrılmasına veya araç içinin daha geniş tutulmasına olanak tanıyor.
(1) dmN: Rulmanın dönüş performansını ölçen bir birimdir. Rulman bölüm hızı (dm) ve dönüş hızı (N) çarpımı ile hesaplanır.
Picture 1): NSK'nin EV motorları için geliştirdiği en yeni nesil bilyalı rulmanı için kullandığı özel gres ve yeni geliştirilen kafes sayesinde 1,8 milyon dmN'yi aşan çalışma performansı elde ediliyor
Picture 2): Yeni rulmanın kafesini optimize etmek üzere NSK'nin attığı adımlar. 1: Sorun: Santrifüj kuvveti nedeniyle rulman kafesinin deforme olması, 2: Çalışma şekli: Gücün en üst düzeye çıkartılması ve kafesin ağırlığının en aza indirilmesi. Sağlamlığa veya rijitliğe etki etmeyen parçaların sökülmesi. 3: Nihai şekil: Performansın ve üretim ile ilgili hususların doğrulanması. Optimum tasarım ve üretim kolaylığı
Paylaş