降低風(fēng)阻、減輕重量與提高動力系統(tǒng)效率是當(dāng)今汽車提升工作效率的主要方式。人們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)出了隱藏式門把手、虛擬外后視鏡、更流線的車身以及采用鋁制材料或者碳纖維材料來降低風(fēng)阻或者重量。然而,最近國外科研機(jī)構(gòu)似乎在一個不可能的領(lǐng)域研究如何為電動汽車減重,那就是電機(jī)。弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所(ICT)和卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)最近在德國提出建議,用塑料替代電機(jī)的金屬外殼以降低電動車重量。
在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車上面,其發(fā)動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率較低。目前最好的燃油發(fā)動機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率也僅能達(dá)到40%左右,而剩余的60%能量將以熱能的方式損耗掉,所以內(nèi)燃機(jī)需要耐熱性更高的金屬作為外殼以提供保護(hù)。
而電動車上的電機(jī)在能源轉(zhuǎn)化效率方面具有天生優(yōu)勢,能夠達(dá)到90%甚至更高,而剩下的10%將以熱量的形式被消耗掉。所以電機(jī)只要做好充分的散熱工作,那么就不需要在耐熱性方面對材料提出更高要求,這樣便使得采用高強(qiáng)度塑料外殼的電機(jī)成為可能。
新的電機(jī)為了解決動能轉(zhuǎn)化時產(chǎn)生的10%熱量對塑料外殼的影響,而在定子周圍采用了矩形散熱導(dǎo)管來實(shí)現(xiàn)更高效的散熱,同時也在轉(zhuǎn)子上采用類似的散熱設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)將這部分熱量的80%(甚至更高)帶走,保證電機(jī)在工作中不至于產(chǎn)生過高的溫度影響塑料外殼的強(qiáng)度。
最終,如果這種塑料外殼電機(jī)能夠被證明與金屬外殼一樣可靠,并得以應(yīng)用,那么不僅能夠節(jié)省電機(jī)制造成本提升生產(chǎn)效率,還能夠?yàn)殡妱榆嚋p輕重量,一舉多得。
來源:汽車之家
作者:胡永彬
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