Nhà sản xuất linh kiện xe GKN và SKF đã tạo ra một bộ phận trung tâm kết hợp và nửa trục nhỏ gọn. Điều này nhằm đáp ứng mong muốn của các nhà thiết kế xe về việc giảm trọng lượng hơn nữa cùng với các ý tưởng thiết kế mô-đun.
Các bộ phận góc của xe bao gồm nhiều bộ phận: bánh xe và lốp, lò xo, bộ giảm chấn, bố trí ổ trục và đối với góc dẫn động, một nửa trục có khớp nối. GKN là công ty thống trị thế giới về nửa trục khớp nối; tất cả các thiết kế khớp vận tốc không đổi (CV) chính được tìm thấy trên các phương tiện hiện đại đều do GKN phát triển. Tương tự, SKF đã dẫn đầu về công nghệ vòng bi bánh xe tích hợp kể từ những phát triển sớm nhất vào cuối những năm 1930.
Mối quan hệ mật thiết giữa khớp cố định CV phía ngoài của nửa trục và ổ trục bánh xe tích hợp (bộ phận ổ trục) vẫn chưa được chú ý. Một dự án phát triển chung đã được thành lập giữa Bộ phận Truyền động Ô tô GKN và Bộ phận Ô tô SKF để xem xét các cơ hội tái thiết kế bộ phận trục và nửa trục để tạo ra một mô-đun nửa trục trung tâm duy nhất. Kết quả của công trình này – chiếc Compact HHM – đã được ra mắt công chúng lần đầu tiên tại IAA Motorshow 1999 ở Frankfurt, Đức.
Tập trung vào các mô-đun
Phát triển trong các hệ thống con và mô-đun cũng như sự tập trung liên tục vào việc giảm trọng lượng đã xác định hướng tổng thể mà dự án phát triển này sẽ tuân theo. Mặc dù các phương pháp tiếp cận nguồn cung cấp lắp ráp phụ và mô-đun để lắp ráp xe đã được báo trước trong vài năm trên các ấn phẩm thương mại ngành công nghiệp ô tô, nhưng chỉ trong khoảng 18 tháng qua, sự thay đổi mới thực sự được nhìn thấy trên bất kỳ quy mô lớn nào trong các nhà máy sản xuất xe. Cách tiếp cận này, với tính linh hoạt bổ sung mà nó cho phép trong các chế độ lắp ráp, đã mang lại những con đường mới cho nhóm dự án khám phá.
Giảm trọng lượng xe là mục tiêu thường xuyên của các nhà thiết kế phương tiện lái xe trong nhiều năm. Khi tính kinh tế của phương tiện và mức phát thải của phương tiện trở nên quan trọng hơn, trọng tâm này càng được tăng cường. Mặc dù trọng lượng tổng thể của xe là quan trọng nhưng việc giảm trọng lượng không có lò xo cũng quan trọng hơn bao giờ hết trong việc thúc đẩy khả năng xử lý xe và đặc tính lái tốt.
Hầu hết ô tô ngày nay đều dẫn động cầu trước. Đóng gói hệ thống treo, hệ thống lái và hệ dẫn động vào bộ phận góc phía trước của xe là một sự thỏa hiệp kỹ thuật cực kỳ phức tạp. Các nhà thiết kế hoan nghênh bất kỳ sự linh hoạt bổ sung nào được cung cấp trong lĩnh vực này.
Sự phát triển được thúc đẩy bởi một số yêu cầu nhất định – cách giảm trọng lượng, cách tận dụng các cơ hội mới trong kỹ thuật lắp ráp xe và tính linh hoạt bổ sung có thể được cung cấp cho các nhà thiết kế các cụm lắp ráp góc định hướng.
Giảm trọng lượng
Một giao diện mới giữa khớp cố định CV của nửa trục và bộ phận ổ trục đã được tạo. Các phương pháp hiện tại về khớp nối cố định CV với bộ phận gắn ổ trục, với trục sơ khai và bu lông hoặc đai ốc kéo dài, sẽ tăng thêm trọng lượng cho góc ở khu vực quan trọng không bị bung. Compact HHM loại bỏ trọng lượng tăng thêm này bằng cách cải thiện kết nối giữa bộ phận ổ trục trung tâm và khớp cố định CV. Việc kết nối được thực hiện bằng một đường trục và vòng tròn có đường kính lớn hoặc bằng cách gắn vĩnh viễn dựa vào việc đóng hình dạng quỹ đạo.
Chất lượng lái và động lực tổng thể của xe đều bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi những gì dường như chỉ là sự giảm nhẹ trọng lượng không có lò xo. Trong một bài tập tái thiết kế kết hợp Compact HHM trên một chiếc xe saloon dẫn động cầu trước hạng trung, hơn 3/4 kg đã được tiết kiệm ở cụm góc phía trước. Trên bánh dẫn động cầu sau của một chiếc sedan cỡ lớn, trọng lượng giảm đáng kể hơn – chỉ riêng cụm ổ trục và nửa trục đã giảm được gần 5 kg.
Gói hoàn chỉnh gồm bộ phận ổ trục trung tâm, khớp cố định CV, trục liên kết và khớp nối chìm CV có sẵn ở các biến thể không thể tháo rời và có thể tháo rời. Compact HHM đã được thử nghiệm theo các tiêu chuẩn khắt khe, sử dụng các cơ sở thử nghiệm rộng rãi có sẵn tại các trung tâm phát triển kỹ thuật của cả hai công ty. Ngoài ra, cả hai biến thể không thể tháo rời và có thể tháo rời của Compact HHM đều đã được thử nghiệm trên đường và thử nghiệm trên nhiều loại phương tiện, bao gồm đánh giá NVH (tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt) trên phạm vi rộng. Mặc dù mối liên kết giữa khớp cố định CV và ổ trục trung tâm còn mới, nhưng công nghệ được sử dụng cho các khớp nối CV, trục liên kết và ổ trục trung tâm là những thiết kế hiện đại đã được chứng minh, sử dụng các kỹ năng được công nhận của hai công ty hợp tác. .
Giảm góc làm việc tối đa
Rất ít thiết kế hệ thống treo dẫn động cầu trước ngày nay cho phép định vị tối ưu tâm khớp cố định CV và chỉ số chốt chính. Gần từng milimet đến vị trí tối ưu mà tâm khớp cố định CV có thể được định vị tương ứng với chỉ số chốt chính giúp nhà thiết kế có nhiều quyền tự do hơn trong việc giải quyết việc đóng gói hệ thống treo và hệ thống lái bên trong bệ xe. Lợi ích này có thể được khai thác theo một trong ba cách.
- Sử dụng khớp CV với góc khớp nối tối đa giảm mà không bị ảnh hưởng đến vòng quay tối thiểu của ứng dụng.
- Tối ưu hóa hoàn toàn chiều dài nửa trục và chiều dài hành trình khớp nhấn.
- Giảm vòng quay tối thiểu. (Cung cấp quyền tự do sắp xếp hệ thống treo và lái.)
Sự sắp xếp có thể kết hợp các thiết kế khớp nối cố định CV góc giảm cũng sẽ mang lại khả năng tiết kiệm trọng lượng hơn nữa vì khớp nối sẽ là một bộ phận nhỏ gọn hơn.
Tuổi thọ sử dụng của cụm ổ trục trung tâm bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi việc duy trì tải trước cụm ổ trục ban đầu trong suốt thời gian sử dụng của xe. Compact HHM duy trì tải trước này với độ chính xác cao hơn nhiều so với mức đạt được khi lực kẹp phụ thuộc vào bu lông kéo dài hoặc lực giữ đai ốc tác động lên trục sơ khai của khớp cố định CV. Việc đóng ổ trục theo hình quỹ đạo sẽ giải phóng khớp CV khỏi vai trò kẹp truyền thống của nó. Hệ thống kẹp này cùng với việc tối ưu hóa thiết kế cấu trúc bên trong của ổ trục trung tâm mang lại độ cứng đáng kể và đảm bảo rằng độ cứng này sẽ không bị suy giảm trong suốt thời gian sử dụng của xe. Các phương pháp thực hành tiên tiến hiện nay trong sản xuất, bôi trơn và bịt kín cả cụm ổ trục và khớp nối nửa trục có nghĩa là Compact HHM thường sẽ có tuổi thọ cao hơn so với chiếc xe được lắp chúng.
Tối ưu hóa hoàn toàn
Quy trình sản xuất ô tô ngày nay tuân theo nhiều cách tiếp cận khác nhau trong việc tập hợp các bộ phận lắp ráp phụ khác nhau lại với nhau để tạo thành một chiếc ô tô hoàn chỉnh. Biến thể có thể tháo rời của Compact HHM cung cấp tất cả sự linh hoạt trong lắp ráp và bảo trì mà giải pháp ngày nay mang lại, trong khi vẫn duy trì trọng lượng được cải thiện và độ nén dọc trục tổng thể trong bộ phận ổ trục trung tâm và cụm khớp nối cố định CV.
Thiết kế tích hợp đầy đủ, trong đó khớp cố định CV được gắn vĩnh viễn vào bộ phận ổ trục giúp tối ưu hóa hơn nữa thiết kế. Giảm trọng lượng ở mức tối đa và vị trí khớp cố định CV so với chỉ số chốt và trung tâm tiếp xúc của lốp có thể được tối ưu hóa, đồng thời một số phương pháp thiết kế đã được thử nghiệm toàn bộ trên xe bằng phương pháp cố định này.
Khi xu hướng hướng tới các giải pháp hệ thống mô-đun ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn, việc tái thiết kế đang diễn ra không chỉ trong thiết kế xe mà còn trong kỹ thuật sản xuất và lắp ráp. Ưu điểm của Compact HHM không thể tháo rời là ở chỗ việc đánh giá trên phạm vi rộng có thể vượt xa chỉ bộ phận nửa trục và ổ trục.
Tự do hơn
Sự tương tác giữa cụm bánh dẫn động, hệ thống treo và hệ thống lái là vô cùng phức tạp. Người thiết kế phải chú ý cẩn thận đến toàn bộ hệ thống treo, hệ thống lái và hệ thống truyền động để giảm thiểu sự thay đổi động của lực đối với cơ cấu lái. Compact HHM có thể giúp giảm bớt các điều kiện bất lợi bằng cách mang lại sự tự do đóng gói nhiều hơn.
Riêng biệt, GKN và SKF nắm giữ các bằng sáng chế trên toàn thế giới về nhiều khía cạnh của thiết kế ổ trục nửa trục, khớp nối CV và ổ trục. Các bằng sáng chế cụ thể bao gồm phương pháp kết nối và hệ thống vòng khóa là những đặc điểm trong thiết kế của Compact HHM.
 |
Ứng dụng SKF AuthenticateCó hai cách để kiểm tra tính xác thực bằng ứng dụng SKF Authenticate,
Tải xuống ứng dụng SKF Authenticate NGAY BÂY GIỜ trên App Store hoặc Google Play miễn phí bằng cách nhấp vào liên kết có liên quan hoặc quét mã dưới đây.
|