Aliuminio vielos privalumai ir pritaikymas automobilių sistemose

Automobilių laidai dažnai vadinami transporto priemonės „kraujagyslėmis ir nervų sistema“, apimančiomis tokias funkcijas kaip energijos perdavimas, signalų valdymas ir sistemos ryšys. Jie yra nepakeičiami ir vertingi{1}}pagrindiniai transporto priemonės komponentai. Nuolat tobulėjant transporto priemonių elektrifikacijai ir intelektui, transporto priemonių laidų sistemų kiekis, ilgis ir sudėtingumas nuolat didėja, o jų masės dalis pasiekė beveik 5% visos transporto priemonės masės, o tai rodo tolesnę augimo tendenciją. Atsižvelgiant į anglies dioksido neutralumą ir lengvumą, elektros laidų sistemų svorio mažinimas ir sąnaudų mažinimas tapo viena iš svarbių transporto priemonių kūrimo krypčių, kuri suteikia praktinį aliuminio laidų pritaikymo automobilių srityje pagrindą.

 

 

Tradiciškai automobilių instaliacijos laidai jau seniai naudoja varinius laidus kaip standartinę laidininko medžiagą. Varis pasižymi geru elektros laidumu, šilumos laidumu ir mechaninėmis savybėmis, o jo apdorojimo technologija yra brandi. Tačiau pastaraisiais metais vario kainos nuolat svyravo ir išliko aukšto lygio, o tai žymiai padidino laidų sistemų sąnaudas. Tuo pačiu metu didelė priklausomybė nuo importuojamų vario išteklių ir didelė tarptautinės rinkos kainų įtaka kenkia ilgalaikei-stabiliai sąnaudų kontrolei.

 

Palyginimui, aliuminis, kaip metalas, kurio laidumas nusileidžia tik variui, gali pasigirti tokiais pranašumais kaip mažas tankis, gausūs ištekliai ir palyginti stabilios kainos. Tinkamai suprojektavus vielos skersmenį, aliuminio laidai gali žymiai sumažinti svorį ir atitikti bendrus transporto priemonės elektrinių charakteristikų reikalavimus. Net ir efektyviai padidinus skerspjūvio plotą, aliuminio laidai vis tiek gali sumažinti bendrą svorį maždaug 30 %, todėl medžiagos sąnaudos sumažės 30–35 %. Dėl šios charakteristikos aliuminio laidai tampa vis didėjančia alternatyva variniams laidams žemos-tampos laiduose ir kai kuriose didelės-galios grandinėse, o tai puikiai atitinka transporto priemonės lengvumo tikslą.

 

 

Aliuminio laidų pasirinkimas nėra tik varinių laidų pakaitalas; jis turi būti pagrįstas lygiaverčio elektrinio veikimo principu. Projektavimo etape reikia atidžiai apsvarstyti pagrindinius parametrus, tokius kaip laidumas, srovės galia, temperatūros kilimo charakteristikos ir sumažinimo kreivės, siekiant užtikrinti, kad pakeitus laidininko medžiagą apsaugos strategija ir transporto priemonės grandinės saugos ribos išliktų nepakitusios.

 

Pagal dabartinę pramonės standarto sistemą variniai laidai daugiausia pagrįsti ISO 6722-1, o aliuminio laidai atitinka ISO 6722-2. Praktikoje aliuminio laidai paprastai kompensuoja didesnę varžą padidindami skerspjūvio plotą, o kartu su sistemos lygio patikra užtikrina ilgalaikį stabilumą skirtingomis eksploatavimo sąlygomis. Ši atrankos logika taip pat padėjo inžinerinius pagrindus vėlesniam aliuminio šynų diegimui elektros paskirstymo sistemose.

 

 

Norint įdiegti aliuminio laidus į automobilių laidų sistemas, pirmiausia reikia išspręsti skirtingų metalų medžiagų suderinamumo problemą. Aliuminio ir vario elektrocheminio aktyvumo skirtumas gali sukurti elektrocheminės korozijos aplinką, kai tiekiama elektra ir yra drėgmės ar priemaišų, todėl padidėja atsparumas kontaktams, perkaitimas jungčių vietose ir kyla pavojus patikimumui.

 

Antra, aliuminio ir vario šiluminio plėtimosi koeficientai labai skiriasi. Transporto priemonės terminio ciklo ir ilgalaikės vibracijos sąlygomis jungties srityje gali palaipsniui susidaryti mikro-tarpai, kurie turi įtakos elektriniam veikimui ir susilpnėja mechaninis stiprumas.

 

Be to, ant aliuminio paviršiaus lengvai susidaro tanki oksido plėvelė. Nors šis oksido sluoksnis apsaugo pagrindą, jo laidumas yra prastas. Netinkamas valdymas tiesiogiai paveiks kontakto tarp gnybto ir laido patikimumą.

 

 

Siekdama išspręsti pirmiau minėtas problemas, pramonė palaipsniui suformavo sprendimo kelią, kurio centre – struktūros ir proceso sinergija. Tarp jų vario -aliuminio kompozitiniai gnybtai, pagaminti naudojant frikcinį suvirinimą, tapo vienu iš pagrindinių sprendimų. Ši struktūra terminalo viduje sudaro stabilų vario -aliuminio pereinamąjį sluoksnį, efektyviai izoliuojantį elektrocheminės reakcijos kelią ir žymiai sumažinančią metalo šliaužimo riziką.

 

Vielos gale aliuminio viela paprastai sujungiama su gnybto aliuminio galu hidrauliniu užspaudimu. Esant aukštam slėgiui, paviršiaus oksido plėvelė sunaikinama, suformuojant patikimą šalto suvirinimo struktūrą tarp metalų, taip vienu metu tenkinant elektrinių charakteristikų ir mechaninės laikymo jėgos reikalavimus. Šio tipo prijungimo būdas buvo plačiai naudojamas žemos-įtampos laidų srityje ir palaipsniui plečiamas į kai kurias didelės-galios grandines, o tai labai atitinka inžinerinę aliuminio lanksčiųjų jungčių koncepciją.

 

 

Taikant didelio{0}}pjūvio aliuminio laidus, šiuo metu naudojami du pagrindiniai techniniai būdai yra keturpusis užspaudimas ir ultragarsinis suvirinimas. Keturių-krypčių užspaudimas užtikrina medžiagų nuoseklumą dėl aliuminio-į-aliuminio konstrukcijos, subalansuojant mažą atsparumą sąlyčiui ir ilgalaikį -stabilumą. Kita vertus, ultragarsinis suvirinimas naudoja aukšto -dažnio vibraciją, kad suardytų oksido sluoksnį, sukuriant tankią perėjimo zoną tarp aliuminio laidininko ir vario gnybto, tinkančią scenarijams, kuriems keliami didesni erdvės ir patikimumo reikalavimai.

 

Kadangi transporto priemonės išdėstymo erdvė tampa vis ribotesnė, vien didėjantis laido skersmuo taip pat kelia laidų trikdžių riziką. Todėl pramonė pradėjo tyrinėti vario-aliuminio hibridinio pritaikymo sprendimus, naudojant varinius laidus ribotose erdvėse-ir įvedant aliuminio laidus erdvėje-leistinose sekcijose, kad būtų pasiekta pusiausvyra tarp našumo ir lengvumo sistemos lygmeniu.

 

 

Be tradicinių apvalių vielinių konstrukcijų, minkštų aliuminio plokščių kabelių ir plokščių laidininkų konstrukcijos palaipsniui patenka į inžinerinės patikros etapą. Tvirtos aliuminio plokščios vielos konstrukcijos gali žymiai sumažinti aukščio užimtumą, kartu išlaikant srovės pralaidumą, geriau prisitaikant prie transporto priemonės kėbulo konstrukcijos ir suteikiant daugiau laisvės išdėstant laidus. Šio tipo konstrukcija atitinka aliuminio plokščių šynų projektavimo logiką, taip pat suteikia naują kryptį būsimų laidų sistemų moduliavimui ir integravimui.

 

Naujų energetinių transporto priemonių srityje aukštos{0}}įtampos sistemos yra jautresnės laidininko svoriui ir efektyvumui. Jei aukštos-įtampos laidai ilgą laiką bus naudojami variniais laidais, tai labai apribos bendrą transporto priemonės kokybę ir kainą. Todėl moksliniai tyrimai, susiję su aukštos-įtampos, naudojant didelio-laidumo aliuminio lydinius, pvz., 6101 ir 6061 aliuminio šynas, tampa pagrindiniu pramonės akcentu.

 

 

Didėjant naujų energetinių transporto priemonių skverbimuisi, aukštos įtampos ir elektrifikavimo tendencijos tampa vis aiškesnės. Svorio mažinimas ir laidų sistemų sąnaudų mažinimas tiesiogiai paveiks visos transporto priemonės energijos vartojimo efektyvumą ir veikimo diapazoną. Subrendęs aliuminio laidininkų pritaikymas žemos-tampos laidų pylimui padėjo inžinerinį pagrindą, kad jį būtų galima išplėsti į aukštos-tampos sistemas. Ateityje, optimizuojant medžiagas, atnaujinant prijungimo procesą ir bendradarbiaujant sistemos{5}}lygio projektavimo lygiu, aliuminio laidininkai ir aliuminio šynų konstrukcijos vaidins svarbesnį vaidmenį transporto priemonės elektros architektūroje.

 

 

Apibendrinant galima pasakyti, kad aliuminio laidininkai automobilių pramonėje pamažu perėjo nuo -koncepcijos-įrodymo etapo prie didelio- masto pritaikymo. Jų pranašumai, susiję su svorio mažinimu, sąnaudų mažinimu ir išteklių tvarumu, yra labai suderinami su naujų energiją naudojančių transporto priemonių kūrimo kryptimi. Nuolat tobulėjant jungčių technologijoms ir konstrukcijų projektams, aliuminio laidininkai ir su jais susiję laidų sprendimai atliks vis svarbesnį vaidmenį transporto priemonės elektros sistemoje.

 

 

Atsižvelgdami į automobilių elektrifikavimo ir didelės galios{0}}elektros sistemų plėtros poreikius, daugiausia dėmesio skiriame itin patikimų laidininkų ir sujungimo sprendimų projektavimui ir gamybai,Aliuminio šynos, pritaikytos aliuminio šynos ir įvairios lanksčios aliuminio jungtys. Mes teikiame individualų palaikymą, atsižvelgdami į skirtingus srovės lygius ir montavimo erdvę, padėdami transporto priemonių laidams ir energijos paskirstymo sistemoms pasiekti geresnę pusiausvyrą tarp lengvo dizaino ir saugos.