在汽车时代的黎明,推进仍然是非常开放的问题。1900年,制造商生产4192辆在美国。其中,1681人斯坦利轮船,1575电池供电的,只有936是内燃机。
早期的蒸汽机缓起动时,通常需要10分钟来构建一个足够的蒸汽运行。一旦运行,他们很难操作,需要频繁停止加水。
他们亲属的电池仅能短程使用和充电缓慢(听起来熟悉吗?)。没错——电动汽车(EV)动力系统设计在同一时间发生了IC是蓄势待发。
早期的内燃机(IC)引擎是相对容易的开始和没有电池驱动的汽车的范围问题。这些引擎可以使用汽油或酒精作为燃料。到1914年,内燃发动机汽车生产为主,因为持续的技术进步和建设基础设施来支持加油。
柴油发动机1900年代初以来已经存在。使用在汽车已经看到了一些戏剧性的增加,但现在正在减弱。柴油发动机固有的高扭矩和更好的燃油经济性,但遭受高排放,工程师必须解决通过附加设备。
早在动力总成开发、制造商担心排出引擎。花了时间看替代材料和过程——就像粉末金属——让这些引擎更好。
这里有一个更深层次的看汽车动力系统设计的迷人的过去,现在和未来。我们还将了解粉末冶金发展已经并将继续参与这些设计为了更大的利益。
粉末金属进入汽车动力系统的设计
内燃发动机的设计定义后,工程师将重点转移到使他们更可靠和更划算。这就是粉末冶金行业中站稳了脚跟。
下午一个早期的例子使用在汽车行业使用的自润滑轴承,克莱斯勒在1930年代末的一个部门。直到1950年代早期,没有足够数量的粉末金属材料供应汽车汽车工业。了原材料供应链的发展进一步粉末冶金在汽车行业的增长。
今天,75%的粉末金属的使用汽车。是什么导致了戏剧性的增长?让我们回顾nonelectric与电动汽车电动机设计的发展,以及粉末冶金零部件可以作为未来的桥梁。
从电动汽车内燃机
内燃机:最实用
为什么设计师与内燃机汽车的早期?他们正在寻找一种方式来推动一个轮式装置尽可能容易。天然气成为最好的选择在酒精、玉米等等,因为它是容易的。
快进到今天,仍然内燃机在汽车行业占据主导地位。而是一个我们回到汽车动力系统电气化开始发生在设计?早期的一些范围和慢速充电的问题仍然存在,但是工程师们正在迅速解决和改善他们。
下午在哪儿:粉末冶金已经被各种各样的组件的源代码在IC引擎几十年。这些包括连杆、主轴承帽、可变气门正时稳定器和旋转翼,气门,油泵齿轮。
柴油:提高车辆效率
气体可能是内燃机最明显的选择。但是在1970年代和1990年代,柴油起飞。
柴油发动机操作相对便宜,是非常可靠的。他们也有能力产生严重的转矩并为运送沉重货物的权力。这是今天的# 1的使用。
很容易看到,和气味,柴油的问题是所产生的空气污染。监管部门开始重视汽车排放在同一时期柴油逐渐突出。只有变得更严格的标准:
- 加州
- 欧洲
- 亚洲
下午在哪儿:粉末冶金是相当常见的柴油机引擎阀门。多年来,设计师创造了更有效和强大的柴油引擎组件点。
混合动力汽车:结合电动天然气
在世纪之交,电力汽车动力总成设计中成为下一个大事件,但电池寿命是一个问题。
混合动力车前来救助。他们提供了效率的电力,但没有电池寿命问题。
下午在哪儿:汽车公司开始通电开火车,粉末冶金面临潜在的失去了机会IC引擎有较小的或被淘汰。然而,下午没有站着不动;实际上采取了改善烧结材料和磁性材料的发展的一个新类(软磁复合材料)。
一起这两个机会给仍乐观的未来点的形式更轻、更定制部分地址大小,形状和重量的挑战。
全电动汽车:理想的组合
电动汽车电机设计同时开发与集成电路设计超过100年前。它失去了人气竞赛,因为实际考虑。
的发展更好的电池,其中大部分可以归因于特斯拉和其他电池和汽车公司的动力系统设计和持续的投资在电池技术——生产电动汽车设计,能与最好的集成电路和其他类型必须提供。
下午在哪儿:粉末冶金是一个生产的过程充满潜力的电动汽车,因为你可以适应日益复杂的设计和材料的需求。这些超出了标准成本降低粉末冶金过程的固有特性。
你的设计被有限的形状、性能或灵活性?下午有几个材料组织专门创建解决日益复杂的设计,特别是结合3 d磁通路径。一个很好的例子是一个轴向磁通电机。
电动汽车设计的未来
汽车动力传动系统设计从其原油开始已经走了很长的路。设计过程的目标仍相当一致,提高效率,获得里程,减少空气污染,等等。但是设计师们的方式解决这些挑战已经通过,在上个世纪2000年代。
牵引式挂车的原因看起来今天是50%的能源用于燃料,卡车是耗散的能量。如果你把柴油到传统gasoline-based应用程序,没什么大不了的。但是,电动引擎,你可以完全重新设计了半—看到特斯拉或尼古拉的建议。
毫无疑问:现代e-drives未来。这就是为什么制造商和开发商必须进一步优化电力驱动单元调整从扭矩和功率密度,效率、重量,以及——最重要的——生产成本。粉末金属部件的固有成本效益肯定会获得它在竞赛。
