Pomimo wielkiej debaty na temat miedzi i aluminium, niektórzy producenci silników używają drutu aluminiowego w swoich mniejszych silnikach. Jest to ogromna korzyść dla producenta, ponieważ obniża koszty produkcji.
Wyzwaniem jest prawidłowe połączenie końcówek drutu aluminiowego w celu zapewnienia przewodności. Aby to zrobić, używają wysokociśnieniowych przekłuwających złączy zaciskanych.
Niska cena
W porównaniu ze stalą aluminium jest znacznie tańsze. Ma również doskonałe przewodnictwo cieplne i elektryczne. Oznacza to, że może rozpraszać ciepło szybciej i wydajniej. W rezultacie zmniejsza straty silnika i zwiększa wydajność. Ponadto ma mniejszą gęstość i jest łatwiejszy do odlewania ciśnieniowego.
Z tych powodów nic dziwnego, że coraz więcej firm decyduje się na przesiadkę aluminiowe silniki elektryczne . Trend ten jest jeszcze bardziej widoczny w przemyśle samochodowym, gdzie aluminium stało się ważnym materiałem. Na przykład Nemak zdobył kontrakty na produkcję aluminiowych elementów obudów akumulatorów o wartości do 830 milionów dolarów.
Całkowicie zamknięty, niewentylowany aluminiowy korpus silnika nadaje się do scenariuszy zawierających brud i wilgoć. Jest również bezpieczny dla środowisk zawierających gazy grupy B (wodór, butadien, tlenek propylenu i tlenek etylenu) oraz pył węglowy. Nie tworzy jednak hermetycznej ramy i wymaga wentylatorów chłodzących. Ten typ silnika powinien być umieszczony w obudowie przeciwwybuchowej z aprobatą UL.
Odporny na korozję
Pomimo faktu, że aluminium jest metalem reaktywnym, ma dobre właściwości antykorozyjne dzięki tworzeniu się na jego powierzchni ochronnej warstwy tlenku. Warstwa ta jest twarda i dobrze przylega do metalu, dzięki czemu wszelkie przypadkowe otarcia są automatycznie naprawiane.
Powłokę tę można nakładać poprzez malowanie proszkowe, proces elektrostatyczny, w którym ujemnie naładowany proszek aluminiowy osadza się na powierzchni aluminiowego korpusu silnika. Powłoka jest następnie utwardzana ciepłem. Proces ten jest przyjazny dla środowiska i tworzy twardą, trwałą powłokę odporną na wodę i korozję.
Stopy aluminiowo-miedziowe stosowane w silnikach elektrycznych charakteryzują się bardzo dobrą odpornością korozyjną. Nie można ich jednak stosować w atmosferach wybuchowych. Stopy te zawierają miedź, która jest łatwopalna i dlatego nie jest dopuszczalna w obudowach przeciwwybuchowych. Ponadto stopy te mogą powodować iskrzenie, jeśli zostaną potarte innymi metalami. Nie stanowi to problemu podczas normalnego użytkowania, ale może stanowić problem podczas próby lutowania uzwojeń.
Wysoka wytrzymałość
Zastosowanie aluminium w konstrukcji silnika może zapewnić znaczne oszczędności. Lekka waga aluminium oznacza, że potrzeba mniej śrub mocujących, co oszczędza materiały i czas montażu. Jego plastyczność pozwala również inżynierom lepiej wykorzystać przestrzeń wewnątrz silnika, zwiększając wydajność i moc wyjściową.
Konstrukcja drutu magnetycznego silnika jest również okazją do zwiększenia wydajności. Podczas gdy miedź jest standardowym materiałem na drut magnetyczny, aluminium jest dostępną na rynku alternatywą. Jednak ze względu na niższą przewodność aluminium, aby uzyskać taką samą moc wyjściową, wymagane byłyby druty o większej średnicy.
Na szczęście nowe techniki produkcji, takie jak Advanced Liquid Pressure Forming, mogą selektywnie wzmacniać obszary elementu jednym z tych wydajnych materiałów, zmniejszając średnicę drutu i poprawiając jego przewodność. Takie podejście może być szczególnie przydatne w pojeździe elektrycznym, gdzie wysokie koszty produkcji akumulatorów motywują do stosowania strategii zmniejszania masy. Podejścia te mogą pomóc zrównoważyć odwrotną zależność między wytrzymałością mechaniczną a przewodnością elektryczną, która od dawna nęka materiały z drutu magnetycznego.
Lekki
Aluminium jest lekkim materiałem, co ułatwia montaż silników elektrycznych w pojeździe. Pozwala to na niższy środek ciężkości, a tym samym większą oszczędność paliwa.
Ponadto aluminium jest odporne na trudne warunki środowiskowe. To sprawia, że jest to dobry wybór do stosowania w silnikach narażonych na brud i wilgoć. Wellste oferuje wiele rodzajów aluminiowych obudów silników, w tym przeciwwybuchowe aluminiowe korpusy silników.
Wraz ze wzrostem popytu na pojazdy elektryczne firmy produkujące części aluminiowe odnotowują silny wzrost swojej działalności. Obejmuje to meksykański Nemak, kanadyjski Linamar i francuski Constellium. Na przykład Linamar inwestuje w produkcję zasobników akumulatorów do pojazdów elektrycznych, które do 2023 r. mogą stanowić 20% wolumenu sprzedaży. Wynika to z faktu, że wiele z tych samych procesów, które są stosowane w tradycyjnych samochodach napędzanych silnikiem spalinowym, można ponownie wykorzystać do produkcji pojazdów elektrycznych. składniki. Zmniejszy to zarówno czas, jak i koszt produkcji pojazdów elektrycznych.
.jpg?imageView2/2/format/jp2)
