Przyszłość łożysk w pojazdach elektrycznych zbudowana na spuściźnie 120 lat innowacji firmy Timken

Wcześniejsi producenci samochodów wykorzystywali rozwiązania oferowane przez firmę Timken do zwiększenia wydajności swoich pojazdów. Samochody z silnikiem benzynowym dominowały bowiem rynek ubiegłego stulecia. Współcześni producenci pojazdów elektrycznych odkrywają jednak koncepcję samochodu osobowego na nowo pod kątem zrównoważonego rozwoju i wydajności. Firma Timken dostosowuje łożyska nowej generacji do tych nowatorskich pojazdów — w tym luksusowych pojazdów elektrycznych o jednym z najdłuższych zasięgów.

„Poważne innowacje stanowią odpowiedź na pojawiające się trendy i zmieniające się potrzeby klientów. Sto lat temu mobilność była głównym motorem napędowym innowacyjnych projektów” – mówi Mike Marcelli, dyrektor sprzedaży Timken odpowiedzialny za elektryfikację lekkich pojazdów. „Dzisiaj jest nim zrównoważony rozwój. Zadajemy sobie inne pytania niż inżynierowie, którzy byli przed nami, ale nasze podejście do innowacji polega nadal na rozwiązywaniu problemów i dostarczaniu obiecanej wydajności”.

„Nie chodzi tylko o to, co robimy, ale też o to, co wiemy. Timken radzi sobie najlepiej, gdy trzeba pokonywać przeszkody techniczne, co z pewnością ma miejsce we współczesnej transformacji przemysłu motoryzacyjnego na taki, który wspiera rozwój bardziej zrównoważonego świata”.

Mike Marcelli
Dyrektor sprzedaży Timken

Wspólna wiedza z zakresu badań i rozwoju pomaga w szybkim opracowywaniu rozwiązań łożyskowych do pojazdów elektrycznych

Firma Timken współpracuje obecnie z producentami pojazdów elektrycznych nad kilkoma różnymi projektami zastosowań łożysk, z których każdy ma inny cykl rozwojowy. Systemy napędowe pojazdów elektrycznych zwykle wykorzystują naładowane baterie do zasilania wysokowydajnych silników elektrycznych. Producenci różnią się jednak w sposobie przekazywania tej energii na koła. Wybór sposobu ma wpływ na konstrukcję łożysk do nowych elektrycznych układów napędowych, czyli napędów eDrive.

Firma Timken jest w stanie zaoferować techniczne rozwiązanie do dowolnego scenariusza z napędem eDrive dzięki posiadanej rozległej wiedzy badawczo-rozwojowej i inżynieryjnej z różnych gałęzi przemysłu. W ostatnim czasie inżynierowie firmy zastosowali wiedzę na temat przemysłowej przekładni planetarnej do opracowania łożyska do wysokowydajnych, luksusowych elektrycznych samochodów typu sedan z baterią o jednym z największych zasięgów na świecie.

„Projekt jest wyjątkowy ze względu na sposób, w jaki moc jest przekazywana na każde z kół” – mówi. „W rezultacie powstał pełnowymiarowy sedan, który zachowuje się jak supersamochód i nie potrzebuje do tego paliwa”.

Inżynierowie firmy Timken intensywnie współpracują z klientami z branż przemysłowych, korzystając z rozwiązań z dziedziny lotnictwa, rolnictwa, obróbki maszynowej i robotyki. Skorzystali z tych doświadczeń i zaoferowali nadające się do tego rozwiązania paliwooszczędne łożysko o dużej gęstości mocy (PDFE). Po przeprowadzeniu testów zmieniono projekt łożysk, aby wzmocnić parametry robocze koszyka i zapewnić lepszą ochronę przed pęknięciami naprężeniowymi.

Ze względu na stawiane podzespołom wymagania związane z dużymi prędkościami, podczas opracowywania nowych rozwiązań dla łożysk do elektrycznych napędów eDrive specjaliści ds. badań i rozwoju firmy Timken prowadzili testy na łożyskach przy użyciu sprzętu z laboratorium lotniczego.

„Tradycyjne silniki samochodowe pracują z maksymalną prędkością 7000 obrotów na minutę” – mówi Marcelli. „Prędkość pracy silników elektrycznych jest bliska 20 000 obr./min. Nasz potencjał z zakresu branży lotniczej odgrywa więc bardzo ważną rolę, wspierając przechodzenie przemysłu motoryzacyjnego na technologie całkowicie elektryczne”.

Innowacje w zetknięciu ze zdolnościami i możliwościami

Firma Timken prowadzi strategiczne inwestycje w badania i rozwój, które stanowią dopełnienie istniejących umiejętności firmy, odpowiadając w ten sposób na rzeczywiste potrzeby i możliwości rynku. Obecnie obszarem, w którym firma może wykorzystać swoje możliwości, jest wymiana układu napędowego na elektryczny w pełnowymiarowych sedanach, pickupach i SUV-ach, a także pojazdach dostawczych, które kursują w ciągu dnia i co noc wracają do stacji ładowania.

Prognozy branżowe sugerują, że do 2030 r. samochody elektryczne z zasilaniem bateryjnym będą stanowić 30% sprzedaży nowych samochodów, a na elektryczny napęd przejdzie do tego czasu ponad połowa wszystkich lekkich samochodów ciężarowych, vanów i SUV-ów.

„Są to przestrzenie, w których możemy wykorzystać swoją mocną stronę wiodącego innowatora w dziedzinie łożysk stożkowych, ponieważ wymagania w tym obszarze są wysokie” – dodaje Marcelli.

Bez względu na to, czy podczas wprowadzania pojazdu elektrycznego na rynek Timken współpracuje z tradycyjnym producentem samochodów czy też start-upem oferującym pojazdy elektryczne, zapewnia tę samą wartość: silne partnerstwo w zakresie rozwoju oraz rozwiązania, które zmniejszają masę, maksymalizują wydajność energetyczną i pozwalają o czasie wprowadzić pojazd na rynek.

Dla startupów istnieją jednak dodatkowe korzyści. Z technicznego punktu widzenia firma Timken posiada rozległe możliwości badawczo-rozwojowe i wiedzę w dziedzinach, do których startupy mogłyby nie mieć inaczej dostępu. Są nimi na przykład modelowanie predykcyjne, reologia oraz trybologia.

Z punktu widzenia procesu eksperci firmy Timken wiedzą, czego potrzeba, aby wprowadzić nowy pojazd do produkcji i mogą podzielić się tą wiedzą ze startupami, które chciałyby wprowadzić na rynek przełomową technologię. Podczas premier nowych samochodów firma Timken zajmuje przecież miejsce w pierwszym rzędzie od 120 lat. Marcelli pracuje w firmie od ponad 30 lat.

„Nie chodzi tylko o to, co robimy, ale też o to, co wiemy” – mówi Marcelli. „Timken radzi sobie najlepiej, gdy trzeba pokonywać przeszkody techniczne, co z pewnością ma miejsce we współczesnej transformacji przemysłu motoryzacyjnego na taki, który wspiera rozwój bardziej zrównoważonego świata”. Przechodzenie na technologie elektryczne to największa zmiana w przemyśle od pokoleń, a na pewno w mojej karierze. To zmiana, w której Timken oferuje dużą wartość dodaną”.

Firma Timken optymalizuje zrównoważony rozwój i wydajność w wielu kluczowych branżach. Dowiedz się, jak technologia firmy Timken pomaga projektantom łodzi wprowadzać napęd elektryczny w łodziach roboczych, a klientom z branży lotniczej oszczędzać energię, obniżać koszty i chronić środowisko.

Published: 2022/09/14