مقایسه مواد محفظه موتور EV: راهنمای آلومینیوم، فولاد و ضد زنگ

تخریب تقریباً هر وسیله نقلیه برقی با باتری حجمی یک داستان را دو بار بیان می کند: موتور کششی در آلومینیوم ریخته گری پیچیده شده است، در حالی که پمپ خنک کننده، فن خنک کننده و دمنده تهویه مطبوع در کنار آن به همان اندازه احتمال دارد که از فولاد جوش داده شده استفاده کنند. هر دو گزینه صحیح هستند و هر دو به یک سوال پاسخ می دهند: کدام مواد محفظه موتور EV هزینه خود را در یک چرخه وظیفه معین پرداخت کنند؟ با بی دقتی به آن پاسخ دهید و صورتحساب بعداً به عنوان جرم اضافی، ادعاهای ضمانت خوردگی یا هزینه مسکن که نمی تواند از مذاکره تدارکات دوام بیاورد، می رسد. این راهنما فلزات مهم را با اعدادی که تیم های مهندسی و خرید واقعاً در مورد آنها بحث می کنند مقایسه می کند.

2-3 برابر

آلومینیوم دو تا سه برابر بهتر از فولاد کربنی گرما را منتقل می کند، با این حال فولاد همچنان سهم بزرگی از موتورهای کمکی EV را دارد، زیرا سختی، هزینه واحد و استراتژی خوردگی به اندازه فیزیک برنامه های مسکن را تعیین می کند.

مواد محفظه موتور EV چیست؟

تعریف کاری

مواد محفظه موتور EV are the structural metals used to build a motor's outer shell: the component that clamps the stator stack, locates the bearings, drains winding heat to coolant or ambient air, and shields the windings from water, salt, dust and road debris.

مکالمات در مورد مواد موتور اغلب به فولاد الکتریکی و پوشش های لمینیت کشیده می شود. این یک تصمیم جداگانه است، زیرا لمینیت ها در داخل مدار مغناطیسی زندگی می کنند در حالی که محفظه یک بخش ساختاری و حرارتی است. برای خود مسکن، چهار خانواده مادی غالب هستند:

آلیاژهای آلومینیومی دایکاست مانند ADC12 و A380: پیش‌فرض برای موتورهای کششی EV، ریخته‌گری شده در یک شات با ژاکت‌های خنک‌کننده و باس‌های نصب.
فولاد کربن مهر شده و جوش داده شده: اسب بخار کار برای موتورهای کمکی، موتورهای فن، پمپ ها و درایوهای صنعتی.
فولاد ضد زنگ 304: زمانی مشخص می شود که تماس مایع خنک کننده، اسپری نمک یا شستشوی فولاد کربنی پوشش داده شده را رد کند.
لوله فولادی دیواره سنگین و صفحه ضخیم: برای موتورهای تجهیزات با بار بالا، در معرض ضربه و تجهیزات یکپارچه دنده محفوظ است.

چرا آلومینیوم برنده محفظه موتور کششی EV شد؟

آلومینیوم کار محفظه کششی را بر اساس دو عدد انجام می دهد: چگالی و گرما. با 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب در مقابل 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب برای فولاد، جرم محفظه را تقریباً 65 درصد در حجم مساوی کاهش می دهد و جرم حذف شده از محدوده موتور باز می گردد. رسانایی حرارتی به همان اندازه اهمیت دارد، زیرا محفظه مانند هیت سینک استاتور عمل می‌کند: سیم‌پیچ‌های خنک‌تر قبل از کاهش سرعت، گشتاور پیوسته‌تری را حفظ می‌کنند.

2.7 g/cm3: چگالی آلومینیوم

65% سبک تر از فولاد در حجم مساوی

3-5 میلی متر ضخامت دیواره ریختگی معمولی

دایکستینگ نیز در یکپارچگی برنده است. یک محفظه دایکاست فشار بالا ADC12 یا A380 پوشش آب، سوراخ‌های سنسور و باس‌های نصب را در یک قسمت با دیواره‌های 3 تا 5 میلی‌متری حمل می‌کند. جریمه ابزاری است: قالب های ریخته گری گران هستند و فقط در برنامه های با حجم بالا مستهلک می شوند، دقیقاً به همین دلیل است که آلومینیوم بر بازار کشش 200000 واحدی در سال و نه بازار کمکی 20000 واحدی تسلط دارد.

هدایت حرارتی فلزات معمولی مسکن (W/mK)

آلومینیوم 6061 167

دایکست A380 96

چدن خاکستری 50

فولاد کربن 50

ضد زنگ 304 16

مقادیر تقریبی دمای اتاق برای آلیاژهای مسکن معمولی.

جایی که محفظه های موتور فولادی آلومینیوم را با هزینه کل شکست دادند

هر جا که حجم سالانه متوسط باشد، بارها سنگین باشد، یا بدنه باید از سوء استفاده ای که می تواند به ریخته گری نازک آسیب برساند، انتخاب منطقی باقی می ماند. فولاد خام تقریباً یک سوم آلومینیوم به ازای هر کیلوگرم هزینه دارد، و یک خط مهر زنی و جوشکاری بسیار ارزان‌تر از یک سلول ریخته‌گری است، بنابراین کمتر از حجمی که قالب‌های ریخته‌گری مستهلک می‌شوند، فولاد بر قیمت تمام شده مسکن برنده می‌شود.

مدول فولاد حدود 210 گیگا پاسکال در مقابل تقریباً 70 گیگا پاسکال برای آلومینیوم است که سه برابر سختی آن است، بنابراین یک دیوار فولادی نازک‌تر همچنان در برابر فرورفتگی مقاومت می‌کند و حفره‌های یاتاقان را تحت ارتعاش قرار می‌دهد.

بحث آرام تری نیز وجود دارد: انبساط حرارتی. پشته استاتور از فولاد سیلیکونی است، بنابراین یک محفظه فولادی تقریباً با همان سرعت لایه‌بندی‌هایی که در خود نگه می‌دارد منبسط و منقبض می‌شود و تنش را در تداخل در چرخه‌های حرارتی کاهش می‌دهد. محفظه های فولادی جوش داده شده نیز می توانند در اواخر یک برنامه دوباره ماشینکاری و تجدید نظر شوند، که ریخته گری نمی تواند آن را تحمل کند.

Inner Diameter 260 Heavy-Wall Motor Housing With Base

محفظه موتور دیوار سنگین 260 قطر داخلی با پایه یک محفظه فولادی 5 میلی متری با بلوک ترمینال جوش داده شده، گیره بالابر و پایه نصب، مناسب برای موتورهای بزرگ صنعتی و سنگین. به نظر می رسد که در آن فولاد جوش داده شده حرارتی و ماشینکاری مجدد دیر اهمیت دارند. مشاهده محصول →

این خطی است که توسط متخصصان مسکن مانند شرکت Jiangsu Yufeng Electric Co. Ltd. اشغال شده است، سازنده ای با 40 سال سابقه در محفظه های موتور فولادی، مهر زنی داخلی، جوشکاری، ماشینکاری و عملیات سطح، و ظرفیت سالانه بالای پنج میلیون واحد گزارش شده است. خریدارانی که خواهان تصویر کامل سمت تامین کننده هستند می توانند از این طریق کار کنند راهنمای خرید مسکن موتور فولادی قبل از فهرست نهایی شرکا

آلومینیوم را مشخص کنید چه زمانی

اهداف برد هر کیلوگرم را شمارش می کنند
حجم سالانه ابزار ریخته گری را توجیه می کند
ژاکت های خنک کننده مایع باید ریخته شوند
هندسه نازک و پیچیده مورد نیاز است

فولاد را مشخص کنید

حجم ها متوسط هستند یا عمر برنامه کوتاه است
شوک، ارتعاش یا بارهای خارجی زیاد است
پایه های نصب، براکت ها و قابلیت سرویس دهی اهمیت دارند
انتظار می‌رود پس از راه‌اندازی، بازبینی‌های طراحی انجام شود

Inner Diameter 127 Heavy-Wall Motor Housing

محفظه موتور دیوار سنگین 127 قطر داخلی این محفظه که از لوله فولادی بدون درز با دیواره 7.9 میلی متری ساخته شده است، استحکام بالا، استحکام پیچشی و مقاومت در برابر خستگی را برای کارهای صنعتی سخت ارائه می دهد و بحث قابلیت تامین کننده و انتخاب مواد را پل می کند. مشاهده محصول →

304 محفظه فولادی ضد زنگ برای خنک کننده و خوردگی

هنگامی که دشمن به جای وزن، خوردگی است، فولاد ضد زنگ 304 به بحث پایان می دهد. موتورهای تجهیزات برقی شده به طور فزاینده ای در کنار حلقه های خنک کننده گلیکول، بسته های باتری و مناطق پاشش زیر بدنه قرار می گیرند. محفظه فولاد کربنی پوشش داده شده در لحظه خراشیدگی پوشش خود از بین می رود، در حالی که 304 ضد زنگ با تقریباً 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل، لایه اکسید غیرفعال خود را بازسازی می کند و پس از خراش و جوش محافظت می کند.

محفظه موتور داخلی 180 304SS یک محفظه ضد زنگ 304 با دیواره 3 میلی متری و لیف بالابر جوش داده شده که در برابر رطوبت، اسیدها، قلیاها و پاشش نمک مقاوم است. ایده آل برای خدمات مرطوب یا خورنده، که در آن حاشیه خوردگی بیشتر از رسانایی حرارتی کمتر ضد زنگ است. مشاهده محصول →

مبادلات واقعی هستند. Stainless 304 تنها حدود 16 W/mK، تقریباً یک سوم فولاد کربنی را هدایت می‌کند و وزن آن برابر 7.9 گرم بر سانتی‌متر مکعب است، بنابراین طراحان با باله‌ها، سطح اضافه شده یا جریان هوای اجباری آن را جبران می‌کنند. به همین دلیل است که 304 اغلب در موتورهای کمکی، پمپ ها و تجهیزات در سرویس مرطوب یا خورنده ظاهر می شود، جایی که حاشیه خوردگی آن بیشتر از جریمه حرارتی آن است.

16 W/mK

عددی که تعیین می‌کند 304 ضد زنگ به کجا تعلق دارد: در هر جایی که محافظت در برابر خوردگی بیشتر از انتشار گرما است، از موتورهای پمپ مجاور مایع خنک‌کننده گرفته تا تجهیزات شستشو و فضای باز.

برای بررسی عمیق تر درجه ها، پرداخت ها و استراتژی آب بندی، این را ببینید راهنمای محفظه موتور ضد زنگ برای طراحی موتور ضد خوردگی .

مواد محفظه موتور EV: مقایسه سریع و چک لیست انتخاب

جدول مبادلات را در یک نمای فشرده می کند و چک لیست آنها را به فرآیندی تبدیل می کند که برنامه شما واقعاً می تواند اجرا کند.

مقایسه خواص چهار متداول ترین مواد محفظه موتور EV.
مواد	چگالی (g/cm3)	رسانایی (W/mK)	مقاومت در برابر خوردگی	هزینه نسبی	وظیفه EV معمولی
آلومینیوم دایکاست (ADC12/A380)	2.7	96-110	با روکش خوبه	متوسط به بالا	موتورهای کششی
فولاد کربن, stamped and welded	7.85	حدود 50	نیاز به پوشش دارد	پایین	موتورهای کمکی، فن و پمپ
فولاد ضد زنگ 304	7.9	16	عالی	بالا	وظیفه مرطوب، خورنده و شستشو
فولاد دیوار سنگین	7.85	حدود 50	نیاز به پوشش دارد	پایین-medium	بالا-load equipment drives

قبل از قفل کردن یک ماده، این دنباله را اجرا کنید:

ابتدا مسیر حرارتی را ترسیم کنید: پیوسته در مقابل بار اوج، و اینکه آیا مایع خنک کننده با محفظه تماس می گیرد یا گرما باید به تنهایی به هوای محیط برسد.
قیمت استراتژی خوردگی: هزینه های پوشش و آزمایش در برابر حق بیمه ضد زنگ در طول عمر کامل.
شمارش واحدها در سال: قالب های ریخته گری در حجم بالا مستهلک می شوند، در حالی که ابزار مهر زنی و جوشکاری بسیار پایین تر می ماند.
بارهای یکپارچه سازی را بررسی کنید: پایه های نصب، براکت ها و نیروهای خارجی تصمیم می گیرند که چه زمانی ساخت دیوار سنگین مورد نیاز است.
بررسی زنجیره فرآیند تامین‌کننده: مهر زنی، جوشکاری، ماشین‌کاری و عملیات سطحی زیر یک سقف، حلقه‌های تصحیح را زمانی که تلورانس‌ها تغییر می‌کنند، کوتاه می‌کند.

هیچ یک از این مراحل به مد بستگی ندارد. هر یک تصمیم مسکن را به اعدادی تبدیل می کند که کمیته منبع یابی می تواند از آن دفاع کند.

سؤالات متداول: مواد محفظه موتور EV

آیا فولاد می تواند جایگزین آلومینیوم در محفظه موتور کششی EV شود؟

می‌تواند، و برخی از برنامه‌های خودروهای تجاری و صنعتی این کار را انجام می‌دهند، اما برنامه‌های کشش خودروهای سواری تقریباً همیشه آلومینیومی باقی می‌مانند، زیرا جرم محفظه در کنار برد دفتر کل قرار دارد. فولاد در جایی ظاهر می شود که بارهای ضربه ای، سقف هزینه یا حجم تولید به نفع آن باشد.

آیا مواد محفظه راندمان موتور را تغییر می دهد؟

نه به طور مستقیم، اما دمای عملیاتی را تغییر می دهد و دما مقاومت مس را تغییر می دهد. محفظه ای که گرما را بهتر هدایت می کند، دمای سیم پیچ را کاهش می دهد، که تلفات را کاهش می دهد و به موتور اجازه می دهد قدرت مداوم را برای مدت طولانی تری حفظ کند. به همین دلیل معمولاً نقشه‌های بازده در دمای ثابت ذکر می‌شوند.

چرا 304 ضد زنگ در موتورهای کششی کمیاب است اما در جاهای دیگر رایج است؟

زیرا رسانایی 16 W/mK و چگالی 7.9 گرم بر سانتی‌متر مکعب در مقیاس کشش اشتباه است، جایی که گرما و جرم هر دو تقویت می‌شوند. در موتورهای کمکی کوچکتر جریمه های مطلق بسیار اندک است، در حالی که مزیت خوردگی زیاد است.

یک محفظه فولادی جوش داده شده به چه دقتی می تواند دست یابد؟

شکل دهی و جوشکاری هندسه ناهموار را تنظیم می کند، اما سوراخ های یاتاقان نهایی و وجه های نصب پس از جوشکاری ماشین کاری می شوند. تامین‌کنندگانی که به خوبی اداره می‌شوند، صندلی‌های بلبرینگ ماشین‌کاری شده را تا چند صدم میلی‌متر نگه می‌دارند، به همین دلیل است که زنجیره فرآیند، نه ماده به تنهایی، دقت را تعیین می‌کند.