IL MONDO DELL'AUTOMOBILE SI STA EVOLVENDO PIÙ VELOCEMENTE CHE MAI:

14/09/2022

GATES STA LANCIANDO NUOVI PRODOTTI E SERVIZI PER SODDISFARE QUESTE ESIGENZE

Le tendenze in continua evoluzione dei propulsori richiedono maggiore efficienza, minori emissioni e migliori prestazioni da parte dei motori a combustione interna (ICE), le legislazioni più severe sulle emissioni specifiche per ogni Paese sono uno dei motivi che hano portato a un aumento dei veicoli ibridi e completamente elettrificati da parte dei produttori di veicoli.

Queste tendenze evolutive dei propulsori hanno portato importanti cambiamenti nell'architettura dei veicoli, richiedendo sistemi di raffreddamento più complessi per garantire il corretto funzionamento del veicolo.

I motori a combustione interna (ICE) necessitano di vari tubi flessibili e modulari per consentire al liquido di raffreddamento di circolare all'interno del sistema di raffreddamento per consentire al motore di funzionare alla temperatura corretta. Il calore generato nel motore dal processo di combustione viene trasferito nel liquido di raffreddamento che circola all'interno del sistema - una parte di questo trasferimento di calore viene utilizzata per riscaldare l'interno del veicolo, mentre la maggior parte del calore viene trasferita al radiatore principale che dissipa il calore nell'atmosfera.

nche i veicoli ibridi utilizzano un motore (ICE) insieme a uno o più motori elettrici; i motori utilizzati nei veicoli ibridi possono utilizzare alcuni degli stessi tubi e tubi modulari della famiglia dei veicoli solo ICE, ma nel sistema di raffreddamento possono essere incorporati anche tubi di raffreddamento supplementari per il raffreddamento della batteria e del motore elettrico.

I veicoli elettrici a batteria non hanno un ICE, quindi si presume che i veicoli che utilizzano questa architettura non richiedano tanti tubi o tubi modulari? I veicoli elettrici a batteria utilizzano un numero maggiore di tubi del liquido di raffreddamento rispetto a un motore (ICE) a causa dei complessi sistemi di raffreddamento utilizzati per la batteria e il motore elettrico.

Esempi di tecnologia Power Train che mostrano la disposizione e la quantità dei tubi:

  • COMBUSTIONE INTERNA (motori ICE)
  • MILD E FULL HYBRID

  • BATTERIA ELETTRICA (BEV)

GLI OEM PASSANO A SISTEMI DI GESTIONE TERMICA COMPLETAMENTE INTEGRATI SUI VEICOLI ELETTRICI

  • Aumento della complessità e della quantità dei tubi flessibili
  • Aumento dell'instradamento per il fabbisogno regionale di riscaldamento e raffreddamento
  • Aumento dei componenti integrati (raccordi, sensori, valvole, limitatori di flusso)
  • Miglioramento dell'efficienza della linea di assemblaggio
  • Assemblaggio e orientamento di precisione
  • Media di 15 tubi per veicolo sui veicoli elettrici
  • Tubi flessibili più lunghi
  • Nuovi requisiti di produzione
  • Requisiti di portata maggiori
  • Lunghezze maggiori soggette a vibrazioni
  • Requisiti di peso ridotti
  • Funzionamento continuo del sistema
  • Utilizzo durante i cicli di guida e di ricarica
  • Pressione costante e funzionamento a impulsi

Una media di 15 tubi per veicolo sui percorsi più lunghi di Bev oltre i 13 piedi. (4 metri) di lunghezza

Tubi e linee sono fondamentali per i sistemi di gestione termica

Nei veicoli elettrici, le batterie offrono la massima efficienza operando in un intervallo di temperatura compreso tra 20 e 40 °C (68 e 104 F).  Tubi e tubazioni assicurano che i diversi fluidi ─ olio, acqua, gas e aria ─ vengano movimentati nel modo più economico per raggiungere il perfetto equilibrio tra comfort, prestazioni e chilometraggio.  Ciò richiede un sofisticato sistema di gestione termica. I sistemi di tubi e tubazioni sono altrettanto complessi. Le linee per il sistema di raffreddamento della batteria nelle auto ibride ed elettriche, posate nella parte inferiore del veicolo, raggiungono i 13 piedi. (4 metri) di lunghezza. I tubi e le linee assicurano che le unità mantengano la corretta temperatura di funzionamento sia a caldo che a freddo, consentendo alle batterie di funzionare con un'efficienza ottimale e di raggiungere la massima durata.

Con l'evoluzione del settore automobilistico (ICE) in veicoli elettrici a batteria (BEV), anche i materiali utilizzati per la produzione di questi veicoli si sono evoluti. L'evoluzione dei materiali ha visto un maggior numero di tubi refrigeranti modulari prodotti con materiali termoplastici e raccordi rapidi, rispetto ai tubi in gomma EPDM utilizzati per i motori a combustione interna (ICE).

Materiali termoplastici:

  • Tubi del liquido di raffreddamento in nylon dritti e convoluti
  • Attacchi rapidi
  • Termoformatura

Sistemi di raffreddamento per BEV:

La tecnologia delle batterie si è evoluta consentendo una maggiore potenza delle batterie con cicli di ricarica meno frequenti, la stabilità e la sicurezza delle batterie sono fattori chiave che gli ingegneri devono considerare quando progettano i sistemi di raffreddamento dei BEV.

 Batterie per veicoli elettrici a batteria (BEV):

Quando una batteria BEV si carica o si scarica, viene generato calore da entrambi i cicli; la quantità di calore generata dipende dalla velocità di carica o di scarica. Le batterie agli ioni di litio sono generalmente utilizzate per i veicoli BEV.

 Le batterie dei BEV sono progettate per funzionare a temperatura ambiente, tra i 20°C e i 25°C. Il controllo della temperatura della batteria contribuisce a migliorarne le prestazioni e la durata.

  • Durante il funzionamento, questi tipi di batterie possono sopportare intervalli di temperatura compresi tra (-30°C e 50°C) (-22°F e 140°F).
  • Durante la ricarica, questi tipi di batterie possono resistere a temperature comprese tra (0°C e 50°C) (32°F e 122°F).

Quanto è importante il sistema di raffreddamento dei BEV?

Come già detto, le batterie generano calore durante i loro cicli di funzionamento (cicli di carica o scarica). È importante che la temperatura della batteria sia costantemente monitorata e controllata, pertanto un sistema di raffreddamento efficace è essenziale per i veicoli elettrici a batteria (BEV).

Le temperature elevate causano l'uscita degli elettroni della batteria, con conseguente diminuzione della tensione tra i due lati della batteria. Le batterie sono progettate per funzionare in un intervallo di temperatura di circa (20°C - 40°C) e la differenza di temperatura nel pacco batterie dovrebbe essere mantenuta entro circa (5°C).

Le fughe termiche possono verificarsi a temperature elevate (70°C e 100°C), (158°F e 212°F) che possono distruggere il pacco batteria.

I problemi di stabilità termica, come le eccessive differenze di temperatura interna, possono portare a una differenza nel tasso di carica o scarica per cella; se la batteria si surriscalda, le sue prestazioni ne risentono, e possono verificarsi anche incendi ed esplosioni.

Durante i cicli di carica rapida, le batterie ricevono un carico di corrente elevato dall'apparecchiatura di carica, generando un calore eccessivo che deve essere allontanato dalle batterie, garantendo il mantenimento della velocità di carica senza che si verifichi un surriscaldamento.

Oggi esistono molti fornitori di sistemi di ricarica a corrente continua che producono sistemi di ricarica domestici e commerciali. Questi sistemi sembrano avere una capacità di ricarica che va da 0kwh a oltre 350kwh per gli Extreme Fast Chargers (XFC). Pertanto, queste aziende possono consigliare e personalizzare il tipo di sistema di ricarica più adatto alle vostre esigenze personali.

Ci sono anche occasioni in cui le batterie devono essere riscaldate, quando la temperatura della batteria è troppo bassa o le prestazioni della batteria sono troppo elevate. Le celle non possono essere caricate a temperature inferiori a 0°C. Alcuni produttori di BEV utilizzano il preriscaldamento della batteria in alcuni modelli per consentire prestazioni elevate da 0 a 60 mph in meno di 2 secondi.

Come già detto, un sistema di raffreddamento efficace è essenziale per i veicoli elettrici a batteria (BEV). Gates offre una vasta gamma di tubi di raffreddamento modulari per veicoli BEV ibridi e ICE.

Gates ha una copertura di mercato impressionante per i veicoli BEV ibridi e ICE all'interno della sua gamma di prodotti.

Si prega di utilizzare il catalogo elettronico online di Gates, collegato a Gates Autocat, per verificare l'applicazione del veicolo e le informazioni di riferimento incrociato.

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https://www.gatestechzone.com/en/news/2020-04-modular-coolant-hoses-failures