Şanzıman Montajının Geliştirme Durumu ve Zorlukları Elektrikli tahrikte bir güç iletim sistemi olarak redüktör, kullanıcıların normal güç talebini karşılamak için hızı düşürebilir ve torku artırabilir. Temel olarak dişli sistemi, yatak, diferansiyel, gövde ve diğer aksesuarları içerir. Temel özellikler ve performans gereksinimleri alan boyutu, ağırlık, verimlilik ve NVH'dir. Mevcut elektrikli tahrik redüktörleri çoğunlukla basit bir yapı ve yüksek maliyet etkinliği sunan tek hızlı, iki kademeli paralel şaft tasarımına sahiptir ve bu da onu tartışmasız ana akım çözüm haline getirir. Ancak, kullanıcılar araçlarda giderek daha fazla alan ve menzil talep ettikçe, çeşitli alt sistemler üzerindeki baskı önemli ölçüde artmaktadır. Kritik bir bileşen olan elektrikli tahrik redüktörleri artık alan, ağırlık ve verimlilik açısından önemli zorluklarla karşı karşıyadır. Önde gelen OEM'ler ve uluslararası güç aktarma organı devleri, planet dişli düzenlemeleri gibi yenilikçi mimarileri aktif olarak araştırmaktadır. Şu anda, planet dişli seri üretim modelleri ağırlıklı olarak Audi e-tron, Jaguar Land Rover I-Pace ve Lucid Air gibi uluslararası markaların orta ve üst düzey araçlarında bulunmaktadır. Çin'de, yalnızca Jike markası ve belirli Geely modelleri 2024'ten itibaren bu teknolojiyi benimseyecek. Bu arada, binek otomobil planet dişli tedarik zinciri pazarı neredeyse tamamen Schaeffler ve ZF gibi küresel devlerin hakimiyetinde. Xingqu gibi yerli üreticiler bu alandaki varlıklarını aktif olarak genişletiyor. Gelecekte, koaksiyel planet dişlilerin, özellikle orta ve üst sınıf araç segmentlerinde önemli bir pazar payı kazanması bekleniyor. Şanzıman sistemlerinde yüksek kompaktlık gereksinimi ▶ mevcut durum Elektrikli tahrik, önemli bir güç aktarma organı bileşeni olarak araç düzenini büyük ölçüde etkiler. Halkın iç mekan ve bagaj bölmesi alanına olan talebinin artması ve aracın ve güç aktarma organının platformlaştırılmasıyla, güç aktarma organının araç düzenine yüksek düzeyde uyum sağlaması gerekmektedir. Bu nedenle, elektrikli tahrikin alanı ve düzenliliğinin daha yüksek olması gerekmektedir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, şanzıman sisteminin boyutu, elektrikli tahrikin X yönünü (aracın uzunlamasına yönü) doğrudan etkiler ve ardından araçtaki alanı veya bagaj bölmesindeki alanı etkiler. Şekil 1 Şanzıman sistemi yerleşiminin şematik diyagramı Kaynak: Kamuya açık bilgiler Mevcut şanzıman sistemi ağırlıklı olarak, X ekseni boyutlarının giriş ve çıkış milleri arasındaki mesafeden doğrudan etkilendiği paralel şaft yapılandırmalarını kullanır. X ekseni boyutları için endüstri standartları genel olarak aşağıdaki tabloda özetlendiği gibidir. Planet dişli kutuları şu anda küçük bir pazar payına sahip olsa da, talebin gelecekte önemli ölçüde artacağı öngörülmektedir. Planet dişli kutularının önde gelen savunucularından Schaeffler, geleneksel paralel şaft sistemlerinden 30% ila 401111111111 daha küçük X ekseni boyutlarına sahip modeller geliştirmiştir. Tablo 1 Endüstrideki X boyutları tork çıkışı <3000Nm 3000-4000Nm 4000-5000Nm X ekseni boyutu <400mm 400-600mm 460-480mm ▶ meydan okuyun Mevcut şanzıman sistemi alanı aşırı derecede sıkıştırmaktadır. Merkez mesafesini azalttıktan sonra, şaft-diş dayanımı ve NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) riskleriyle karşı karşıya kalır. Azaltılmış merkez mesafesi, modül sınırlamaları, kök eğilme riskleri ve diş yüzeyi temas dayanımı zorlukları dahil olmak üzere dişli dişlerinin makroskobik parametreleri üzerinde kısıtlamalar getirir. Ayrıca, yeni enerji araçlarındaki artan tork tepkisi ve sık rejeneratif frenleme talepleri, dişli dişleri ve diferansiyeller üzerinde daha sıkı dayanım gereksinimleri getirir. Malzeme seçimi, ısıl işlem süreçleri ve yüzey güçlendirme tekniklerinde optimizasyon gereklidir. Hafif şanzıman sistemlerine duyulan ihtiyaç ▶ Mevcut durum Yeni enerji araçları, özellikle de saf elektrikli modeller için, menzil kullanıcılar için temel bir endişe kaynağıyken, ağırlık sürüş menzilini önemli ölçüde etkiler. Elektrikli tahrik, toplam araç ağırlığının yaklaşık %5%'ini oluştururken, şanzıman sistemi elektrikli tahrikin ağırlığının yaklaşık %'ini oluşturur. Şanzıman sisteminin ağırlığı hem maliyeti hem de boyutları doğrudan etkilediğinden, düşük ağırlık elektrikli tahrik için de kritik bir gerekliliktir. Şu anda, paralel şaft redüktörleri, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi ağırlığın çıkış torkuyla ilişkili olduğu 95%'den fazla kullanım oranıyla pazara hakimdir. Zhi Ji L7/L6 serisi, magnezyum-alüminyum alaşımlı gövdelere sahip olup, geleneksel alüminyum alaşımlı gövdelere göre 30% daha hafiftir. Planet dişli kutuları şu anda küçük bir pazar payına sahip olsa da, talebin önemli ölçüde artması beklenmektedir. Planet dişli redüktör teknolojisinde öncü olan Schaeffler'in çözümleri, geleneksel paralel şaft redüktörlerine kıyasla ağırlığı 30% ila 40% oranında azaltmaktadır. Tablo 2 Tek redüktörün ağırlığı ve çıkış torku arasındaki ilişki tork çıkışı <3000Nm 3000-4000Nm 4000-5000Nm Ağırlık (kuru ağırlık) <25kg 25-30kg 30-35kg ▶ meydan okuyun Hafif şanzıman sistemlerine olan talebi karşılamak için, redüktörler genellikle yapısal tasarım ve malzeme seçimi yoluyla optimize edilir. Yapısal optimizasyon doğrudan malzeme kullanımını azaltır, ancak bu yaklaşım aynı zamanda güç ve güvenilirlik risklerinin yanı sıra NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) sorunlarını da beraberinde getirir. Magnezyum-alüminyum alaşımlı gövdeler uygun maliyetli olsa da, yüksek sıcaklıkta sürünme ve zayıf sertlikten muzdariptirler ve bu da NVH risklerini daha da kötüleştirir. Verimli şanzıman ihtiyacı ▶ mevcut durum Araç menzilini etkileyen bir diğer kritik faktör de elektrikli tahrik verimliliğidir. CLTC (Çin'in Yeni Enerji Araç Test ve Sertifikasyonu) standartlarının ötesinde, yüksek hızlı sabit hız verimliliği kullanıcılar için önemli bir endişe haline gelmiştir. 100 km/s ve 120 km/s gibi yaygın yüksek hızlı sürüş koşulları, düşük tork çıkışına sahip yüksek verimli yüksek hızlı şanzıman sistemleri gerektirir. Ana hususlar arasında şanzıman mimarisi, şaft düzeni, yatak seçimi, dişli hassasiyeti, gövde boşluğu tasarımı ve yağlayıcı seçimi yer alır. OEM'lerin montaj uygulamalarını benimsemesi, iyileştirilmiş çalışma koşulları ve bileşen teknolojilerindeki ilerlemelerle birlikte, dişli kutularının CLTC verimliliği istikrarlı bir şekilde iyileşmiştir. 2020'den önce, CLTC verimliliği genellikle 97%1 civarındaydı ve bazı üreticiler 97,5%1'e ulaşıyordu. Örneğin, XPeng Motors'un G9'u (2022 modeli) 97,5%'i aşan ölçülen bir CLTC verimliliği gösterirken, G6 (2023 modeli) 97,6%'e ulaştı. ▶ Eldiveni atın Şu anda, yüksek verimli redüktör temel olarak tork kaybını ve hız kaybını azaltarak çalışmaktadır. Dişli geçiş hassasiyetini iyileştirerek, diş yüzey pürüzlülüğünü ve kayma oranını azaltarak ve düşük yuvarlanma dirençli bilyalı rulmanlar kullanarak tork kaybını azaltın. Hız kaybını azaltma: Kuru yağ karteri yağ çalkalama kaybını en aza indirir ve düşük viskoziteli yağlayıcılar önerilir. Yüksek geçiş hassasiyeti ve düşük diş yüzey pürüzlülüğü, şaft dişli işleme teknolojisi ve üretim ritmi için daha yüksek gereksinimler ortaya çıkaracak ve ayrıca daha yüksek üretim maliyeti anlamına gelecektir. Düşük viskoziteli yağlama yağı seçildiğinde şaft dişli yatağının koruma kabiliyeti azalacaktır ve bu da şaft dişli yatağının güvenilirliğine daha fazla zorluk getirecektir. Düşük gürültülü şanzıman ihtiyacı ▶ Mevcut durum Tüketiciler araç sessizliğine giderek daha fazla öncelik verdikçe, elektrikli tahrik sistemlerinde motor gürültüsü maskelemesinin olmaması gürültülerini daha belirgin hale getiriyor. Ayrıca, elektrikli tahrikli dişli kutularından gelen gürültü genellikle kullanıcıların kolayca algılayabileceği orta ila yüksek frekans aralığındadır. Yerli araç üretim süreçlerindeki ve malzeme kalitesindeki son gelişmelerle birlikte, araçların genel ses kalitesi önemli ölçüde iyileşmiş ve bu da elektrikli tahrik sistemlerinden gelen ıslık sesini daha da artırmıştır. Modern aktarma organları sistemlerinde, NVH sorunları şafttan dişe gelen gıcırtıların ötesine geçmiştir. Müşteriler artık sürüş konforuna ve akustik kaliteye öncelik verirken, aynı zamanda tork değişimleri sırasında tıkırtı sesleri ve sarsıntılı geçişler de fark etmektedir. Bu, otomotiv mühendisliğindeki NVH zorluklarının giderek karmaşıklaştığını yansıtmaktadır. Standart şanzıman sistemlerinde, yarı nemli oda tipik olarak 1 metre mesafede ortalama 5 desibel (dB) ve tam tork koşulları altında yaklaşık 70 dB(A) gürültü seviyesi üretir; bazı üreticiler 65 dB(A)'nın altında gürültü seviyeleri elde etmektedir. ▶ meydan okuyun Geleneksel araçlarla karşılaştırıldığında, yeni enerji araçları, içten yanmalı motorların maskeleme etkisinin olmaması ve kullanıcıların kabin sessizliğine yönelik artan talepleri nedeniyle daha büyük NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) geliştirme zorluklarıyla karşı karşıyadır. Bu araçlardaki şanzıman sistemi gürültüsü, ağırlıklı olarak insan kulağına özellikle duyarlı olan orta ila yüksek frekanslı seslerden oluşur. Çok sayıda dönen bileşen ve seri üretim ile montaj kararlılığındaki önemli zorluklar nedeniyle, şanzıman gürültüsü müşteri şikayetlerinin önemli bir kaynağı haline gelmiştir. NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik), maliyet hususlarıyla yakından ilişkili öznel bir algıdır. Kullanıcı beklentileri farklı araç segmentlerinde farklılık gösterdiğinden, NVH geliştirme hedeflerinin belirlenmesi öncelikle aracın konumu ve hedef kullanıcı demografisiyle uyumlu olmalıdır. NVH sorunlarının çözümü, tüm araç geliştirme yaşam döngüsünü kapsar. Belirlendikten sonra süreç, test, analiz, hesaplamalı simülasyonlar, problem kategorizasyonu, çözüm formülasyonu ve doğrulamayı içerir. Sağlam bir geliştirme sürecinin ötesinde, uygulamalı deneyim bu zorlukların ele alınmasında önemli bir rol oynar. Şanzıman sistemi cızırtısını gidermek için yapısal uyarma temel nedendir ve yol kontrolü de aynı derecede kritiktir. Hem kaynağı hem de yolu hedefleyen NVH iyileştirme stratejileri, maliyetleri artırırken genellikle hafifletme gereklilikleriyle çelişir. NVH zorluklarının içsel karmaşıklığı ve gelişen taleplerinin ötesinde, NVH azaltma önlemleri, hafifletme ve maliyet kontrolü arasında çok boyutlu bir denge sağlamak, tüm seviyelerdeki OEM'ler ve tedarikçiler için önemli bir karar alma zorluğu oluşturmaktadır. Dişlilerin Geliştirme Durumu ve Zorluğu 1. Dişlilerin yüksek hızlı dönüş gereksinimi ▶ mevcut durum Yüksek hızlı dişliler, öncelikle yüksek hızlarda gücü kararlı bir şekilde iletme kabiliyetleri nedeniyle yeni enerji araçlarında yaygın olarak benimsenmiştir. Uygulamaları malzeme seçimi, tasarım, üretim ve yağlama dahil olmak üzere birçok yönü içerir. Yeni enerji araçlarındaki dişli hızı 12.000 rpm'den 20.000 rpm'nin üzerine çıkmıştır ve şu anda 30.000 rpm ve üzerine doğru eğilim göstermektedir. Yüksek hızlı dişlilerin geliştirilmesi, özellikle dişli ömrünün, yağlamanın, ısı dağılımının ve NVH'nin (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) kontrolü açısından dişli tasarımı, malzeme seçimi ve üretimi için daha yüksek gereksinimler ortaya çıkarmıştır. ▶ Eldiveni atın Güvenilirlik: Yüksek hızlı çalışma, diş yüzeyi temas yorgunluğunu, aşınma yorgunluğunu ve gerilim yoğunlaşmasını hızlandırarak erken dişli arızasına yol açar. Şu anda, daha yüksek mukavemet, daha iyi tokluk ve üstün ısıl işlem ve işlenebilirlik sunan 20MnCr5 gibi malzemeler dişliler için seçilmektedir. Yağlama ve Isı Dağılımı: Yüksek dönme hızlarında, dişliler daha yüksek doğrusal hızlara maruz kalır, bu da birbirine geçme sırasında artan ısı oluşumuna ve yağ filmi oluşumunun engellenmesine neden olarak dişli arızası riskini yükseltir. Bu durum ayrıca dişli tasarımında daha büyük zorluklar ortaya çıkarır ve topaklanmayı önleyici özellikler, kayma oranları ve doğrusal hızlar için daha sıkı spesifikasyonlar gerektirir. İyi tasarlanmış bir diş profili özellikle kritiktir; yağlayıcıların seçimi ve dişlilerin proaktif yağlanması da aynı derecede hayati önem taşır. Dinamik dengeleme: Dönme hızı arttıkça, dinamik dengeleme faktörlerinin elektrikli tahriklerin NVH'si üzerindeki etkisi giderek yoğunlaşır ve şaft-diş bileşenleri için dinamik dengeleme gereksinimleri daha katı hale gelir. Şu anda, tüm şaft-diş bileşenleri dinamik dengeleme muayene gerekliliklerini içermektedir. Dişli NVH: Yüksek dişli hızlarında genişletilmiş tork, hız ve dönme frekansı aralıkları, NVH kontrol karmaşıklığını önemli ölçüde artırır. Bu durum, dişli uyarımı ve araç iletim yollarının yönetiminde zorluklar ortaya çıkarır ve hem elektrikli tahrik ses paketlerinin hem de araç ses paketlerinin koordineli tasarımını ve yapısal yollar için titreşim ve gürültü izolasyonunu gerektirir. Daha yüksek hızlarda, tork ve hız aralıkları önemli ölçüde genişlerken, karşılık gelen dönme frekansı aralığı neredeyse iki katına çıkar ve NVH kontrolünü önemli ölçüde karmaşıklaştırır. Sonuç olarak, akustik paketler elektrikli tahrik sistemlerinde standart bir özellik haline gelmiştir. Dişli üretimi: Dişliler için hassasiyet gereksinimleri giderek daha katı hale geliyor. Şu anda, sektör ulusal standart sınıfları 5-6'dan sınıfları 5 ve üzerine geçiş yapıyor ve bu da üretim sürecini daha zorlu hale getiriyor. Yüksek dişli oranlarına olan gereksinim ▶ mevcut durum Motor performansının gelişmesiyle birlikte, motorun tepe hızı kademeli olarak artırılır, maksimum hız sınırı kademeli olarak iyileştirilir ve dişli oranı sınırı kademeli olarak serbest bırakılır. Araç ivmelenmesi ve elektrikli tahrik ekonomisi göz önüne alındığında, hız oranını artırmak aracın tekerlek ucu torkunu hızla iyileştirebilir ve ekonomik endekse ulaşmak için motor hacmini azaltabilir. Motorun tepe hızı 20.000+'e yaklaştıkça, dişli oranı da kademeli olarak artan bir eğilim göstermektedir. Örneğin, Huichuan'ın dişli oranı > 12 olan seri üretim projeleri ve Huawei'nin dişli oranı > 13 olan seri üretim projeleri vardır. 13'ün üzerindeki dişli oranlarına sahip tasarımlar giderek norm haline geliyor. ▶ meydan okumayı bırakın Yüksek hızlı oranlı dişlilerin uygulanması hem dişli performansındaki hem de üretimdeki zorluğu artırmıştır. NVH performansı: Yüksek hızlı oranlı dişliler genellikle daha fazla gürültü ve titreşim üretir ve tasarımları, malzeme seçimi ve üretimleri daha büyük teknik zorluklar ortaya çıkarır. Güvenilirlik açısından, yüksek hızlı oranlı dişlilerin daha büyük tork ve hıza dayanması gerekir ve dişlilerin birbirine geçmesinin doğrusal hızı da daha büyüktür, bu da bükülme ve temas güvenilirlik endeksi konusunda daha katı gereksinimler ortaya koyar. Malzeme: Hız ve torkun artmasıyla birlikte dişli malzemesinin performansının da daha yüksek olması gerekir; bu da mukavemet ve aşınma direncini dikkate almayı gerektirir. Üretimde, yüksek hız oranlı dişli, dişli kavrama uyarımına karşı daha hassastır; bu da dişlinin daha yüksek hassasiyet ve tutarlılık gerektirmesine neden olur. Dişliler için yüksek NVH gereksinimleri ▶ mevcut durum İçten yanmalı motorların aksine, yeni enerji araçları dişli NVH performansına daha duyarlıdır ve özellikle şanzıman düzgünlüğü ve gürültü azaltma açısından dişli sistemleri için daha yüksek NVH standartları gerektirir. Dişliler, elektrikli tahrik sistemlerinde önemli bir güç kaynağıdır. Uzun üretim süreçleri ve yüksek kontrol karmaşıklığı göz önüne alındığında, dişlilerdeki NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) sorunları sektör için önemli bir zorluk oluşturmaktadır. Sektör istatistikleri, satış sonrası NVH sorunlarının -80%'inin yataklardan ve dişlilerden kaynaklandığını, -601111111111'inin dişliyle ilgili sorunlardan kaynaklandığını göstermektedir. Dişli NVH, genel araç NVH performansına önemli bir katkıda bulunur. Yüksek hızlı ve yüksek oranlı dişliler giderek yaygınlaştıkça, dişlilerdeki NVH zorluklarını ele almak sektörün en büyük önceliği haline gelmiştir. ▶ Eldiveni atın Dişli NVH, dişliler, elektrikli tahrik, şasi ve tüm araç gibi birden fazla yönü içerir. Geniş bir aralığa sahip ve kontrolü büyük zorlukta olan sistematik bir kontrol endeksidir. Tasarımın başında, dişli tasarımı ve üretimi ile yolunun boyutlarından riskler önceden belirlenmeli ve kontrol edilmelidir. Dişli tasarımında, şaft dişlisinin NVH'si dişli tasarımı, işleme, montaj, kabuk destek sertliği, yatak sertliği, şaft dişli modu, kabuk modu, elektrikli tahrik modu, motor modu, şanzıman yolu, akustik radyasyon vb. gibi birçok alanı içerir. Şekil 2: Eksen-diş gıcırtı kontrol noktaları Kaynak: Herkese açık verilerden derlenmiştir Dişli üretiminde hassasiyet gereksinimleri artmaktadır. Sektör şu anda ulusal standart 5-6 derecelerine bağlı kalsa da, artan NVH (Gürültü, Titreşim ve Sertlik) talepleri, artık belirli dişli hassasiyeti ölçümlerinin 4. dereceyi aşmasını gerektiriyor ve bu da hem doğruluk hem de tutarlılık güvencesi açısından önemli zorluklar yaratıyor. Uzun işleme döngüsü ve birden fazla kritik aşama göz önüne alındığında, malzeme seçiminden ham parça üretimine, ısıl işleme, son işlem ve dişli taşlamaya kadar tüm aşamalarda sıkı kontroller şarttır. Her süreç, hassas parametre optimizasyonu gerektirir ve bu da üretimi daha da karmaşık hale getirir. Diş profili yönelimi, kümülatif kaçıklık, yüzey pürüzlülüğü, Fourier analizi, diş yüzeyi dalgalanması, üç boyutlu profil, dinamik denge ve taşlama desenleri gibi NVH açısından kritik parametreler için kapsamlı izleme zorunludur. Rulmanların Geliştirme Durumu ve Karşılaşılan Zorluklar Rulmanlar için yüksek hız gereksinimleri ▶ mevcut durum 2024 yılında, sektörün rulman gereksinimleri genellikle 16.000 ile 23.000 rpm arasında dönüş hızlarını belirtirken, bazı OEM'ler ön araştırma aşamalarında 30.000 rpm gerektiren ultra yüksek hızlı motorlar geliştiriyor. OEM'ler genelinde rulman kullanımına bakıldığında, ithal markalar yüksek hızlı rulman uygulamalarına hakimken, yerli markalar hem teknolojik geliştirme hem de kurulum doğrulamasında hızla yetişiyor. ▶ meydan okumayı kabul edin Özel ısıl işlem görmüş çelik bilyeler veya düşük maliyetli seramik bilyeler kullanılarak düşük sürtünme ve sıcaklık artışına sahip ultra yüksek hızlı rulmanlar. Cep deliklerindeki "şemsiye etkisini" bastırmak için yüksek hızlı hafif kafes tasarımı, özel kafes malzemelerinin Ar-Ge ve tasarım simülasyonu ile birlikte. Yüksek hızlı rulmanlar, yuvarlaklık, dalgalanma, pürüzlülük, profil, kaçıklık vb. gibi daha yüksek dahili hassasiyet gerektirir. Zaman çizelgesi 2015-2017 2018-2019 2020-2024 2025 2030 rulman dmN 800.000 1 milyon 1,5 milyon 180.000 2 milyon Rulman dönüş hızı örneği（birim dev/dak） 6208→13000 6208→16000 6208→25000 6208→30000 6208→33000 Tablo 3 Elektrikle Çalışan Rulmanların Yüksek Hızlı Seri Üretimi için Zaman Çizelgesi (dmN: mm·r/dak olarak ölçülen bir dönüş hızı parametresi) Rulmanlarda yüksek verimliliğe olan ihtiyaç ▶ mevcut durum Mevcut elektrikli tahrik sistemleri ağırlıklı olarak düşük sürtünmeli rulmanlar kullanmaktadır. Örneğin, XPeng XPower 800V elektrikli tahrik platformu, endüstri lideri düşük sürtünmeli rulman tasarımlarını kullanır. Şanzıman tasarımının yedekliliğini ve maliyet hususlarını dengelemek için çoğu ara ve çıkış mili destek rulmanı konik makaralı rulman kombinasyonlarını benimser. Optimum çalışma verimliliği için, silindirik makaralı rulmanlar (CRB) veya çift sıralı bilyalı rulmanlar (TBB) ile eşleştirilmiş düşük sürtünmeli derin oluklu bilyalı rulmanlar (DGBB) daha uygun olacaktır. ▶ Eldiveni atın Konik makaralı rulmanlar, optimize edilmiş flanş dışbükeyliği tasarımı, ultra hassas üretim ve naylon kafes sayesinde daha düşük sürtünme kaybı sağlar. Rulman, özel ısıl işlem ve kaplama takviye teknolojileriyle yüksek saflıkta çelik kullanan minyatürleştirme ve özel tasarım özelliklerine sahiptir. DGBB + CRB, TRB veya TBB gibi gerçek çalışma koşullarına göre optimum rulman verimliliği kombinasyonunu seçin. Yalıtkan Yatak Geliştirme Talebi ▶ Mevcut Durum Elektrikli sürücüler için 800V yüksek gerilim platformlarının endüstride yaygın olarak benimsenmesiyle birlikte, invertörlerdeki güç modülleri IGBT'den SiC'ye geçiş yapmış ve bu da daha hızlı anahtarlama hızlarına yol açmıştır. Yüksek dv/dt (gerilim-akım oranı), yataklardaki elektriksel korozyon riskini önemli ölçüde artırmış ve gelişmiş yalıtım koruması gerektirmiştir. Hibrit seramik bilyalı rulmanlar şu anda en ideal yalıtımı sunarken, fahiş üretim maliyetleri sektörde önemli bir sorun olmaya devam etmektedir. Bu arada, SKF, Ensk, Fuji Electric ve Renben gibi önde gelen üreticilerle birlikte düşük maliyetli yalıtımlı burçlu rulmanlar aktif olarak geliştirilmektedir. ▶ Meydan Okumak Düşük maliyetli seramik bilyalı rulmanların geliştirilmesi ve seramik tozu tedarik zincirinin yerelleştirilmesi. Yalıtım burçlu rulman, 800Ω@1~5MHz hedef yalıtım empedansı ile geliştirilmiştir. Zaman çizelgesi 2018-2020 2021-2023 2024 2025 ve sonrası gerilim platformu 800.000 1 milyon 1,5 milyon 180.000 motor yatakları bilyalı rulman hibrit seramik bilyalı rulman Yalıtım katmanının empedansı 400Ω (1-5MHz)'dir. Yalıtım katmanının empedansı 800Ω (1-5MHz)'dir. Tablo 4 Gerilim Platformu ve Yatak Seçimi Trendi İletim Sistemi Montajının Trendleri ve Planlaması Elektrikli tahrik sistemi, kompakt boyut, düşük ağırlık, yüksek verimlilik ve düşük gürültü gibi çok amaçlı yöne doğru gelişiyor; bu da araç için daha fazla alan, daha yüksek dayanıklılık ve daha konforlu bir sürüş ortamı sağlıyor. ▶ Geliştirme Yönü: Koaksiyel planet dişli teknolojisi, elektrikli tahrik sistemlerinin geliştirme hedefleriyle uyumludur ve özellikle yüksek torklu elektrikli tahrik ürünlerinde gelecekteki elektrikli tahrik sistemleri için ana akım trend olarak ortaya çıkmaktadır. Kullanıcılara yüksek performanslı deneyimler sunmak için planet dişliler giderek pazara hakim olacaktır. Hem yerli OEM'ler hem de Tier1 üreticileri bu teknolojiye aktif olarak yatırım yapıyor ve geliştiriyor. Dişli halkaları, planet dişli mekanizmaları, planet taşıyıcı damgalama ve kaynak gibi planet dişlilerinin temel bileşenleri ve süreçleri önemli bir büyüme potansiyeli göstermektedir. Çeşitli senaryolarda kullanıcıların optimum kullanım ve çok yönlü güç çıkışı taleplerini karşılamak için, dağıtılmış elektrikli tahrik sistemleri (merkezi entegre dağıtılmış tahrik, tekerlek tarafı tahriki ve göbek motorları dahil) çok hızlı şanzıman sistemleriyle birlikte uzmanlaşmış uygulamalarda kullanılmakta ve çeşitli çalışma koşulları ve ortamlarında kullanıcı deneyimini önemli ölçüde iyileştirmektedir. Bu arada, çoğu düşük torklu elektrikli tahrik sistemi, son kullanıcılar için optimum maliyet-performans oranlarını garanti ederek paralel şaft şanzıman konfigürasyonlarını kullanmaya devam etmektedir. ▶ Tedarik Zinciri ve İşbirliği Modeli: Ülkenin geleneksel şanzıman endüstrisine kıyasla yeni enerji araç endüstrisine verdiği önemle, elektrikli tahrik sistemleri için hem ilk teknik eşik hem de sanayileşme yatırım eşiği daha düşüktür ve bu da Çin'in yeni enerji elektrikli tahrik sistemi endüstrisinin sürekli gelişimini daha da teşvik etmektedir. Tedarik zincirinin başlangıçtaki hakimiyetinden, tedarik zinciri artı OEM'lerin kendi geliştirdiği ve ürettiği sistemler olmak üzere çift kanallı bir yaklaşıma doğru kademeli olarak evrilmiştir. Pazar rekabeti yoğunlaştıkça ve elektrikli tahrik sistemlerinin entegrasyon seviyesi iyileşmeye devam ettikçe, gelecekteki tedarik zinciri, uzun vadeli pazar istikrarını sağlamak için net bir iş bölümüyle OEM'lerle daha sıkı bir şekilde entegre edilecektir. Yüksek verimli şanzıman sistemleri için trendler ve hedefler Verimlilik hedeflerinin sürekli iyileştirilmesiyle birlikte, ultra yüksek hassasiyetli şaft dişleri, düşük yuvarlanma dirençli yataklar, düşük yağ karıştırma kayıplı şaft düzenlemeleri, aktif yağlayıcı kuru yağ karteri sistemleri ve ultra düşük viskoziteli yağlayıcılar gibi teknolojiler giderek daha fazla benimsenecektir. Koaksiyel planet dişli redüktörlerinin yaygın kullanımıyla birlikte, şanzıman sistemleri için CLTC verimlilik hedefinin 2024 yılına kadar 98%'i aşması beklenmektedir. Gelecekteki verimlilik kazanımları, bileşenlerde veya alt montajlarda yapılacak izole yükseltmelerin ötesine geçecek ve bunun yerine sistem düzeyinde optimizasyon ve entegre çok stratejili uygulamalara odaklanacaktır. Verimlilik ölçümleri daha ayrıntılı hale gelecek ve otomobil üreticileri artık kullanıcıların günlük sürüş ihtiyaçlarıyla daha iyi uyum sağlamak için geleneksel CLTC (Çin Hafif Hizmet Test Döngüsü) kıyaslamasının ötesinde, 100 km/s ve 120 km/s sabit durum aralığı gibi gerçek dünya performans ölçümlerine öncelik verecek. Şekil 3 Son üç yıldaki elektrikli tahrik endüstrisi redüktörlerinin verimlilik seviyeleri Hafif tasarımın trendi ve hedefleri 2027'den 2030'a kadar, planet dişli takımlarının yüksek güçlü, yüksek torklu elektrikli tahrik sistemlerinde yaygın olarak benimsenmesi ve mevcut standartlara kıyasla ağırlığın 30% ila 40% oranında azaltılması bekleniyor. Yeni malzemelerdeki (örneğin magnezyum-alüminyum alaşımlı gövdeler) ve üretim süreçlerindeki (vidalar yerine diferansiyel cıvatalarının kaynaklanması ve döküm diferansiyel gövdelerinin damgalanması gibi) ilerlemelerle tahrik sistemi ağırlığının ek olarak 5% kadar azalması öngörülmektedir. zaman 2027-2030 tork çıkışı <3000Nm 3000-4000Nm 4000-5000Nm Ağırlık (kuru ağırlık) <15kg 15-18kg 18-25kg Tablo 5 Şanzıman Sistemi Ağırlığı ve Tork Çıkışı Arasındaki İlişki Düşük gürültülü şanzıman sisteminin eğilimi ve hedefi Kullanıcıların giderek daha sıkı hale gelen konfor gereksinimlerini karşılamak için şanzıman sistemi, farklı araç sınıflarında değişen NVH hedefleri ile uyarma optimizasyonunu ve yol simülasyon yeteneklerini giderek artırmıştır. Simülasyon tekniklerindeki gelişmelerin yanı sıra, NVH araştırması kullanıcı açısından kritik sürüş koşullarına odaklanmıştır. Başlangıçtaki geliştirme vurgusu, 100% tork NVH performansından, hafif gaz ve sabit durum sürüşü gibi gerçek dünya senaryolarına doğru kaymıştır. NVH sorunları doğası gereği sistemik zorluklardır. Kullanıcı talepleri arttıkça, elektrikli tahrik NVH sorunlarına yönelik çözümler, maliyet etkinliğini dengeleyerek, izole çözümlerden kapsamlı sistem düzeyinde yaklaşımlara doğru evrilmektedir. Bu, vites kutusu arka plan gürültüsü için gürültü maskeleme, yerel akustik paketleme ve akustik malzemelerin frekansa özgü optimizasyonu gibi stratejileri içermektedir. Şanzıman redüktörü bileşen üretimindeki sürekli gelişmelerle, tahrik sistemlerindeki gürültü seviyeleri giderek azalmaktadır. Şanzıman sisteminin gürültü standardı ortalama 1,5 m gürültüdür ve hedef eğilim tahmini aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Tam Torkta Yarım Yük Tezgahının Gürültüsü Durum zamanı 2024-2027 2027-2030 Düşük uç model 70dB（A） 68dB（A） Orta ila yüksek uç otomobil modelleri 65dB（A） 60dB（A） Tablo 6: Ortalama Gürültü Eğilimleri Mekansal boyutların eğilimleri ve hedefleri Daha büyük iç mekan talebini ve güç aktarma organlarının platform düzenini karşılamak için güç aktarma organlarının kompakt ve düzenli şekilli olması gerekir ve şanzıman paralel şafttan planet koaksiyel düzenlemeye doğru kademeli olarak gelişir. Planet düzenlemesi, özellikle paralel eksen yapılandırmalarına kıyasla X ekseni yönünde üstün mekansal boyutlar sunar. Eşdeğer çıkış kapasitesiyle, X ekseni yapılandırması alan gereksinimini yaklaşık 40% kadar azaltabilir. Eksen Dişli Eğilimleri ve Hedefleri Yeni enerji araçlarının geliştirilmesini karşılamak için, dişliler için performans gereksinimleri giderek daha katı hale geliyor. ▶ Hafifletme: Yeni enerji araçlarının hafifletilmesiyle birlikte, dişliler ve şanzıman sistemleri de daha küçük hacim ve daha hafif kütleye doğru optimize edilmektedir; yapısal yenilik, küçük merkez mesafeli dişliler ve planet dişli redüktör konfigürasyonları endüstri geliştirme trendi haline gelmiştir. ▶ Yüksek verimli şanzıman: Yeni enerji araçlarının menzilini ve genel enerji verimliliğini artırmak için, yüksek verimli dişliler ve şanzıman sistemleri dönüşüm verimliliği, şanzıman oranı ve tork yoğunluğu açısından sürekli olarak optimize edilmektedir. Yüksek hızlı ve yüksek oranlı dişliler trend haline gelmektedir. ▶ Yüksek NVH performans gereksinimleri: Gürültü kontrolü, yeni enerji araçlarının sürüş konforu için kritik öneme sahiptir. Yüksek NVH performans dişlileri, yeni enerji aracı dişlilerinin geliştirilmesinde önemli bir kontrol göstergesi haline gelmiştir. Tasarım boyutu, dişli yapısı, işleme, montaj, gövde destek sertliği, yatak sertliği, şaft-diş modeli, gövde modeli, elektrikli tahrik modeli, motor modeli, düzenden kaçınma, şanzıman yolu ve akustik radyasyon gibi çok boyutlu tasarım kontrolünü içeren önceden kontrol edilir. ▶ Malzemeler ve Üretim: Yüksek mukavemetli çelikler, gelişmiş alaşımlar, metal olmayan malzemeler ve kompozitler dahil olmak üzere yüksek performanslı malzemeler giderek daha fazla benimsenmektedir. Dişliler için hassasiyet gereksinimleri giderek daha katı hale gelmekte, ulusal standartlar 5. Sınıf veya daha yüksek hassasiyeti zorunlu kılmakta ve bazı parametreler 4. Sınıf veya daha yüksek hassasiyete ulaşmaktadır. Kapsamlı bir kontrol sistemi, dişli üretiminde insan, makine, malzeme, yöntem ve çevresel faktörleri entegre eder. Tüm işleme süreçlerindeki sıkı koordinasyon, tam sıra hassasiyetini sağlar. Honlama, ultra ince taşlama ve hassas dişli üretimi gibi yeni teknolojilerin uygulanması, tutarlılığı korurken doğruluğu artırır. ▶ Diş toleransı, dişli işleme hatası, montaj hatası vb. nedeniyle, dişli karakteristik sırasının yanı sıra başka bir sıraya sahiptir, bu nedenle dişli hassasiyetinin kontrolü çok önemlidir.
