Industrie automobile

En tant que champ d'application de roulement important, l'industrie automobile peut être divisée en roulements de moteur, roulements du système de transmission, roulements du système de direction et roulements du climatiseur en fonction de l'emplacement d'installation. Il peut ensuite être subdivisé en divers composants des systèmes ci-dessus, tels que les moteurs, les embrayages, les transmissions, etc. Les boîtes, les boîtes de vitesses, etc., sont largement utilisées. Par conséquent, les changements dans le sentiment du marché de l'industrie automobile, la production globale et les ventes et les conditions de l'offre et de la demande peuvent avoir un impact plus important sur l'industrie du roulement.

Les fabricants de pièces automobiles se caractérisent par le professionnalisme, l'indépendance et les opérations mondialisées. Après un développement à long terme, l'industrie des pièces automobiles dans les pays développés a émergé plusieurs sociétés de renommée mondiale avec une technologie solide, un capital suffisant et une grande échelle, principalement au Japon. , les États-Unis et l'Allemagne, occupant la principale part de marché des produits de milieu à haut, réalisant de meilleurs revenus et la direction de développement de l'industrie. Ces entreprises ont adopté des stratégies compétitives différenciées pour former des positions dans des domaines segmentés, tels que Bosch et Continental dans le champ du système de freinage automobile, et ZF et AISIN dans le domaine de la transmission.

Avec l'expansion du marché automobile et la croissance rapide des achats mondiaux, le système d'approvisionnement de l'industrie des pièces automobiles de mon pays s'est progressivement amélioré. Mon pays a été profondément intégré au système mondial de la chaîne d'approvisionnement et est devenu une base importante de production et d'approvisionnement. Selon la "liste mondiale des fournisseurs de pièces automobiles mondiales en 2022" publiée par "Automotive News", le Japon, les États-Unis et l'Allemagne ont respectivement 22, 21 et 18 sociétés sur la liste, et mon pays compte 10 sociétés sur la liste.

①Power Device (composants)

Case: Alternateur, turbocompresseur, etc.

Dispositif (composant) (composant)

Case: équipement de direction, pompe, etc.

③Power de transmission (composant)

Cas: transmission, équipement différentiel, etc.

④Parraver (pièces)

Cas: roues, suspension, etc.

Le nombre de roulements utilisés dans les automobiles haut de gamme peut atteindre environ 150.

Ces roulements jouent tous un rôle important.

S'il n'y a pas de roulements dans la voiture, les composants ne tourneront pas en douceur, consomment plus d'énergie et les pièces qui soutiennent la rotation échoueront bientôt, ce qui entraînera un fonctionnement de la voiture en toute sécurité et confortablement.

En raison du large éventail d'utilisations, la diversité et la complexité des variétés de roulement sont déterminées. L'industrie de la fabrication de roulements est une industrie de la fabrication de pièces de base de précision. Sa précision est mesurée dans 0,001 mm, tandis que la tolérance de fabrication des pièces mécaniques ordinaires n'est généralement que de 0,01 mm. ​

Les assemblages des composants qui utilisent des roulements sur les voitures comprennent des moteurs, des générateurs, des pompes à eau, des embrayages, des transmissions, des différentiels, des vitesses de direction, des climatiseurs, etc. Les principaux types de roulements sont de petits roulements à billes de rainure profonde, des roulements à rouleaux effilés, des roulements à rouleaux cylindriques. Les proportions de correspondance de différents types de roulements sont de 27% de roulements à billes de rainure profonde, de 23% de roulements effilés, de 15% de roulements à rouleaux à aiguille, de 6% de roulements de pompe à eau, de roulements à rouleaux cylindriques à 5% et de 24% d'autres roulements. ​

Les ensembles de composants utilisant des roulements sur les véhicules commerciaux comprennent les pompes à eau, les transmissions, les arbres d'entraînement, les générateurs, les écarts, les moyeux de roue avant et arrière, les systèmes de direction, etc. Les principaux types de roulements comprennent des roulements à rouleaux à rainure en profondeur, des roulements à rouleaux à aiguille et des roulements à rouleaux cylindriques.

Les nouveaux véhicules électriques énergétiques sont des véhicules à énergie verte, respectueux de l'environnement et à l'émission zéro que le pays a préconisé et développé ces dernières années. Les moteurs, les batteries et les contrôleurs de conduite sont les composants principaux des nouveaux véhicules énergétiques et le cœur de nouveaux véhicules énergétiques.
Les roulements roulants sont des parties tournantes des moteurs d'entraînement. La vitesse élevée, la température élevée, les départs et les arrêts fréquents, et l'impact sont les principales conditions de travail des moteurs de transmission des véhicules électriques. Nous avons développé une série de roulements à billes à rainure profonde scellés qui peuvent s'adapter à ces conditions de travail pour répondre aux exigences des bus hybrides, des bus électriques purs, des voitures de tourisme électriques pures, des mini voitures électriques pures et d'autres séries de nouveaux moteurs de conduite de véhicules d'énergie. et sont largement utilisés sur le marché. La conception et les caractéristiques d'application des roulements moteurs sont les suivantes:

Les roulements roulants sont des parties tournantes des moteurs d'entraînement. La vitesse élevée, la température élevée, les départs et les arrêts fréquents, et l'impact sont les principales conditions de travail des moteurs de transmission des véhicules électriques. La conception de nouveaux roulements de moteur à entraînement énergétique prend en compte des conditions telles que de bonnes performances d'étanchéité, des performances à haute température, des performances à basse température, des performances de démarrage et d'arrêt répétées, une certaine charge d'impact axial, etc., optimise la structure interne du produit et considère entièrement les matériaux, le traitement thermique et la précision de l'usinage. , graisse et coordination d'installation sur le produit, améliorant considérablement les performances du produit, et la vitesse limite peut atteindre plus de 1,5 fois la vitesse des roulements conventionnels.

(1) vitesse

La vitesse de fonctionnement affecte à la fois la durée de vie et la durée de vie de graisse. Par conséquent, la taille du roulement, le type de cage, la méthode de lubrification, le dégagement et le type de joint doivent être pris en compte lors de la sélection d'un roulement. La vitesse actuellement utilisée dans les nouveaux moteurs de conduite sur les véhicules énergétiques peut atteindre jusqu'à 18 000 tr / min, et la valeur DMN peut atteindre plus de 800 000.

(2) Environnement

Dans les environnements d'humidité, une température à basse température, une température élevée et beaucoup de boue, d'eau et de poussière, d'étanchéité et d'étanchéité sont particulièrement importants. Il est nécessaire de considérer l'impact de l'étanchéité sur le produit; Il est nécessaire d'empêcher les fuites du lubrifiant de provoquer une pollution à l'environnement et aux produits. Dans le même temps, les fuites de graisse entraîneront le roulement de l'huile et affecteront la durée de vie du roulement.

(3) température

La température des roulements est l'un des principaux facteurs affectant la durée de vie de la machine. Lorsque la différence de température de fonctionnement entre la température ambiante et la température de roulement est grande, le roulement produira un gradient de température. Si le gradient de température est grand, vérifiez le dégagement interne du roulement pour éviter les dommages causés par le roulement inutile.

(4) Précision des roulements

Le niveau de précision des nouveaux roulements de moteur à variation des véhicules énergétiques atteint tous le niveau P6, les paramètres internes peuvent atteindre P5, et ils ont une stabilité de rotation extrêmement élevée et de faibles performances de bruit (le niveau de bruit peut atteindre Z3).

Les roulements de véhicules électriques atteignent les percées

Passer d'un moteur à combustion interne à un moteur électrique, et d'un réservoir de carburant à une batterie, n'est pas quelque chose qui se produit pendant la nuit - l'émergence de véhicules électriques nous oblige à repenser la conception de toutes les pièces de voiture.

Par exemple, des roulements haute performance sont nécessaires pour un moteur qui tourne à 30 000 tr / min pour suivre la vitesse élevée. La technologie des roulements change pour répondre aux exigences des véhicules électriques, les fournisseurs cherchant à fournir des OEM avec des composants plus forts et plus durables.

Quels sont les principaux développements dans l'optimisation des roulements? Comment améliorent-ils les performances du moteur?

Les OEM exigent des améliorations significatives de la qualité et des performances pour pouvoir offrir des véhicules électriques fiables à leurs clients. En conséquence, les fournisseurs repensent les roulements et les cages de polymère afin que l'unité entière puisse résister aux vitesses, accélérations et températures plus élevées qui caractérisent le fonctionnement du moteur.

De plus, des vitesses plus élevées nécessitent un lubrifiant plus efficace et qui peut maintenir sa viscosité et être de haute qualité.

À cet égard, le Dr Farrukh Qureshi, chercheur technique chez Lubrizol, a déclaré que «selon la configuration et la conception du véhicule, il y aura plusieurs configurations de transmission».

«Si le moteur est intégré dans la transmission ou l'essieu et submergé dans l'huile de lubrification, la conductivité électrique et thermique du liquide sera très importante. Cependant, il y a un manque de consensus entre les OEM sur les objectifs de conductivité électrique et thermique».

Il a ajouté: «La protection contre les engrenages, les roulements et les joints de frottement est également important.

Roulements en céramique hybride

Les roulements en acier sont actuellement la norme de l'industrie pour les moteurs électriques. Cependant, malgré la grande efficacité du moteur et de l'onduleur, une caractéristique qui affecte les roulements en acier traditionnels est la commutation de tension haute fréquence de l'onduleur, qui peut créer des fuites de courant, en particulier à des vitesses de moteur élevées. Ce courant circule parfois à travers le roulement réel, provoquant des piqûres de surface et peu de temps après, une défaillance catastrophique du composant.

Anders Thormann de Céramicspeed a déclaré: «Le flux actuel à travers les roulements peut également créer des micro-bois dans le passage des éléments roulants vers les races, affaiblissant l'acier et endommageant les convertisseurs de fréquences qui fonctionnent à une opération plus élevée à des fréquences de la corrosion galvanique. fréquence.

C'est là que les avantages des roulements hybrides ou en céramique entrent en jeu car ils ne conduisent pas l'électricité.

En raison de leurs propriétés isolantes galvaniquement, les roulements hybrides sont 40% moins denses que les roulements en acier. Cela leur permet de fonctionner à des températures plus basses, nécessite moins de lubrification et dure jusqu'à dix fois plus longtemps que les roulements en acier.

Selon une étude de l'Institut danois de technologie (DTI), en raison de la frottement réduit des roulements hybrides en céramique, les températures de fonctionnement peuvent être de 10 à 40 Kelvin inférieures aux roulements standard équivalents dans le même moteur. Il en résulte une durée de vie plus longue pour la graisse, les roulements et les moteurs.

Thormann a déclaré: "Les roulements hybrides en céramique ne sont affectés par aucun flux de courant car la résistivité du matériau en céramique est plus élevée que celle de l'air, entraînant une distance d'isolation efficace égale à tout le diamètre de la balle. Contrairement aux revêtements qui sont isolés, le problème 0,1 mm dans les roulements fait un monde de différence. Il est simple - problème résolu"

Défis posés par les moteurs d'entraînement vers les roulements à moteur

Pour les roulements à moteur utilisés dans les moteurs industriels généraux, l'industrie du roulement national a continué de se développer. Avec l'amélioration du niveau théorique de conception de roulements, l'avancement de la technologie des matériaux en acier de roulement, l'amélioration de l'équipement de transformation des ferrule et le niveau de technologie, le niveau de fabrication de balles en acier a augmenté. , a remplacé les importations et occupé le principal marché intérieur, mais les caractéristiques de la plage de vitesse à grande vitesse du moteur de conduite automobile, du grand couple de départ, de la densité élevée et de la forte efficacité le rendent adapté à une vitesse élevée, à haute et basse température, à la durabilité, à la stabilité et à la fiabilité des roulements. À l'heure actuelle, les roulements à moteur à véhicules énergétiques nouveaux intérieurs reposent toujours principalement sur les importations.

1. Vitesse: la vitesse du moteur de conduite a une hauteur jusqu'à 20 000r / min et le DM de roulement. La valeur n atteint plus de 800 000, ce qui est beaucoup plus élevé que la vitesse des moteurs industriels ordinaires.

2. Température: -40 ~ 150 ℃, le roulement fonctionne de manière stable sans sifflement; La température de fonctionnement à long terme est de 110 ~ 120 ℃; La température de départ dans les zones froides est de -30 ~ -20 ° C, le couple de départ est petit et le bruit est faible. ​

3. Lubrification: La graisse est nécessaire pour avoir des performances à basse température, une résistance à haute température, une résistance aux vibrations, une économie d'énergie et une grande efficacité et une longue durée de vie.

4. Vibration et bruit: Pour garantir le confort de la voiture, la vibration et le niveau de bruit du moteur doivent être faibles pour assurer la tranquillité de la voiture.