為降低重量 德國(guó)機(jī)構(gòu)研發(fā)出塑料電機(jī)
降低風(fēng)阻、減輕重量、提高動(dòng)力系統(tǒng)效率是當(dāng)今汽車提高工作效率的主要途徑。為此,人們?cè)O(shè)計(jì)了隱藏式門把手、虛擬外后視鏡、更流線型的車身以及鋁或碳纖維材料,以降低風(fēng)阻或重量。然而最近,國(guó)外的科研機(jī)構(gòu)似乎在研究如何在一個(gè)不可能的領(lǐng)域,即電機(jī)領(lǐng)域,減輕電動(dòng)汽車的重量。近日,美國(guó)弗龍霍夫化學(xué)技術(shù)研究所和德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院在德國(guó)提出一項(xiàng)建議,用塑料代替電動(dòng)機(jī)的金屬外殼,以減輕電動(dòng)汽車的重量。
在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車上,其發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率較低。目前最好的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率只能達(dá)到40%左右,而剩下的60%能量會(huì)被熱能損失掉,所以內(nèi)燃機(jī)需要一種耐熱性更高的金屬作為外殼來提供保護(hù)。
但是電動(dòng)車上的電機(jī)在能量轉(zhuǎn)換效率上有天然的優(yōu)勢(shì),可以達(dá)到90%甚至更高,而剩下的10%會(huì)以熱量的形式消耗掉。因此,只要電機(jī)做好散熱工作,就不需要在耐熱性方面對(duì)材料提出更高的要求,這就使得使用高強(qiáng)度塑料外殼的電機(jī)成為可能。
為了解決動(dòng)能轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的10%熱量對(duì)塑料外殼的影響,新電機(jī)在定子周圍采用了矩形散熱管,實(shí)現(xiàn)了更高效的散熱,同時(shí)在轉(zhuǎn)子上也采用了類似的散熱設(shè)計(jì),可以帶走80%的這部分熱量,電機(jī)工作時(shí)塑料外殼的強(qiáng)度不會(huì)受到溫度過高的影響。
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?dòng)車減輕重量,一舉多得。
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