Когда вы садитесь в автомобиль с новым двигателем, сиденье автоматически принимает заданное вами положение, кондиционер подает воздух идеальной температуры, экран центральной консоли бесшумно поворачивается к вам, а дверные ручки автоматически выдвигаются. За этими, казалось бы, простыми действиями скрывается «невидимый главный герой»: бесщеточный двигатель.
Автомобильные бесщеточные двигатели определяются как компактные двигатели с выходной мощностью, как правило, менее нескольких сотен ватт. Они широко распространены в трех основных частях автомобиля:-трансмиссия (система электропривода), шасси и кузов-, а также в различных аксессуарах. Сколько именно таких двигателей установлено в одном автомобиле на новой энергии? Ответ: гораздо больше, чем вы можете себе представить.
I. Использование на транспортное средство: диапазон от 20 до более сотни.
Количество используемых бесщеточных двигателей прямо пропорционально классу автомобиля. По данным отраслевой статистики:
Стандартные седаны оснащены как минимум 20–30 бесщеточными двигателями, а роскошные седаны-высокого класса требуют от 60 до 70 или даже более сотни. Во всем мире среднее количество бесщеточных двигателей на автомобиль составило 41,8 в 2024 году и, по прогнозам, вырастет до 53,1 к 2029 году. В Китае среднее количество бесщеточных двигателей составило 49,4 в 2024 году и, как ожидается, достигнет 64 к 2029 году.
В транспортных средствах на новой энергии используется значительно больше бесщеточных двигателей, чем в традиционных автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Почему? Потому что новые энергетические транспортные средства предъявляют более высокие требования к двигателям в своих системах привода, управлении энергопотреблением и вспомогательных функциях, а также более высокие уровни инвестиций в интеллект и автоматизацию.
II. Четыре основные системы применения автомобильных бесщеточных двигателей
Бесщеточные двигатели, используемые в транспортных средствах на новых источниках энергии, можно разделить на четыре основных сектора: трансмиссия, система шасси, система кузова и интеллектуальная кабина.
(I) Система силового агрегата
Это «силовая установка» нового энергетического автомобиля. В отличие от традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, система электропривода в гораздо большей степени полагается на бесщеточные двигатели:
Главный приводной двигатель: основной источник энергии для движения транспортного средства (обычно 1 или 2 блока).
Электродвигатель управления автоматической коробкой передач: управляет механизмом-переключения передач. Электрический масляный насос: циркуляция смазки и охлаждения для электроприводных мостов.
Электрический водяной насос: циркуляция охлаждающей жидкости для аккумуляторной батареи и управление температурой электродвигателя.
Двигатель охлаждающего вентилятора: Вентиляция и отвод тепла от радиаторов и аккумуляторных блоков.
(II) Система шасси
Шасси является одной из областей с наибольшей плотностью применения автомобильных бесщеточных двигателей, связанных с управлением автомобилем, торможением и подвеской:
Электродвигатель рулевого управления с электроусилителем: Обеспечивает помощь при рулевом управлении; точность напрямую влияет на скорость реакции рулевого управления.
Двигатель электронного стояночного тормоза: включает функцию электронного стояночного тормоза.
Торможение-с помощью-тросового двигателя: заменяет традиционное гидравлическое торможение; время отклика составляет менее 200 миллисекунд.
Двигатель насоса пневматической подвески: приводит в действие воздушный компрессор для регулировки дорожного просвета автомобиля.
Гидравлический двигатель подъема шасси: выполняет независимый подъем колес для систем активной подвески.
Двигатель ABS: управляет анти-тормозной системой.
(III) Система тела
Бесщеточные двигатели в кузовной системе выполняют различные удобные функции:
Электродвигатель стеклоподъемника: приводит в действие электрический подъем и опускание четырех боковых окон.
Электродвигатель регулировки сиденья: обеспечивает регулировку в нескольких-направлениях (вперед-назад, по вертикали, по углу наклона спинки и т. д.).
Электродвигатель стеклоочистителя: приводит в действие передние и задние стеклоочистители.
Электрический мотор задней двери: автоматизирует открытие и закрытие багажника/задней двери.
Электрический двигатель боковой-двери: приводит в движение раздвижные двери или двери типа "крыло чайки".
Привод дверной ручки заподлицо: автоматически выдвигает установленные заподлицо-дверные ручки.
Электродвигатель регулировки зеркал заднего вида: регулирует угол зеркал заднего вида с электроприводом.
Электрический электродвигатель люка в крыше: управляет открытием и закрытием люка.
(IV) Интеллектуальная система кабины
Интеллектуальная кабина — это самый быстрорастущий-сектор автомобильных бесщеточных двигателей в транспортных средствах на новых источниках энергии:
Электродвигатель поворота/подъема экрана центральной консоли: регулирует угол и положение экрана.
Мотор поворота HUD: регулирует угол наклона-экрана дисплея вверх.
Электрический мотор дефлектора: автоматически регулирует направление воздушного потока через дефлекторы кондиционера.
Электродвигатель массажа сиденья или вентиляции: обеспечивает работу функций комфорта сиденья.
Электродвигатель регулировки рулевого колеса: обеспечивает электрическую-регулировку рулевого колеса в четырех направлениях.
Двигатель управления окружающим освещением: приводит в движение подвижные компоненты окружающего освещения. Что касается только сидений, различия в функциях регулировки означают, что в системах сидений с электроприводом обычно используются четыре бесщеточных двигателя, а в некоторых конфигурациях их количество достигает восьми.
III. Технологические тенденции: комплексный переход от коллекторных к бесщеточным двигателям
В эпоху традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания коллекторные двигатели постоянного тока были стандартом и приводили в действие основные функции, такие как дворники, вентиляторы охлаждения и электрические стеклоподъемники. Однако, поскольку новые энергетические транспортные средства требуют все более высокого уровня энергоэффективности, надежности и бесшумной работы, бесщеточные двигатели постоянного тока быстро заменяют коллекторные аналоги.
Благодаря своей высокой эффективности, длительному сроку службы и низкому уровню шума бесщеточные двигатели стали основным выбором для таких применений, как регулировка сидений, электрические стеклоподъемники, электроусилитель рулевого управления (EPS) и электронные водяные насосы. В области приводов шасси синхронные двигатели с постоянными магнитами и бесщеточные двигатели постоянного тока развиваются в сторону более высокой удельной мощности, большей интеграции и возможностей интеллектуального управления.
