ANNONS FRÅN HEXAGON
Isolerade öar i organisationen hämmar utvecklingen av drivlinor för elbilar
Att komprimera utvecklingen av elfordon (EV) till några få år är en stor utmaning för tillverkare av elfordon med tanke på att det tog över ett sekel att skapa, utveckla och förfina förbränningsmotorer.
När tidsfrister som förbudet mot försäljning av nya fordon med förbränningsmotorer år 2030 närmar sig, kämpar de stora biltillverkarna med att fastställa var de ska fokusera utvecklingen och hitta resurser.
Trycket ökar med flera hinder för utvecklingen av elfordon som måste övervinnas samtidigt - bland annat genom att förbättra räckvidden, minska kostnaderna, utveckla laddningsinfrastrukturen, hållbarhetaspekter och säkerställa den uppkoppling och komfort som konsumenterna förväntar sig. Drivlinan, som består av motor, växellåda och batteri, är ryggraden i fordonet och påverkar alla aspekter av utvecklingen i denna utmanande kapplöpning mot tiden för att få ut nya modeller på marknaden.
Utmaningar för utveckling av drivlinor
För att optimera drivlinor måste biltillverkaren ta hänsyn till fyra nyckelfaktorer: hållbarhet, dvs. att se till att delarna håller länge, effektivitet, dvs. hur fordonet presterar med den tillförda kraften, minimering av buller, vibrationer och obehag (NVH) som förarna upplever, samt arkitektur, dvs. hur delarna passar ihop. Dessa fyra pelare bestämmer drivlinans effekttäthet och i slutändan fordonet.
Det är viktigt att minska buller i elfordon eftersom ljudet är märkbart utan en motor som döljer det, och vissa höga frekvenser är obehagliga för passagerarna. NVH är ett svårt område för på grund av de små spänningar som skapar buller - bara 2-3 mikrometer spänning i växelsystemet genererar 70-80 decibel exponering för passagerarna. För att hantera NVH krävs programvara som förstår hur dessa mikroskopiska vibrationer skapar ljud.
Utmaningen att minska NVH illustrerar varför det är bäst att se på utvecklingen på ett holistiskt sätt från början, vilket gäller alla aspekter av utvecklingen av drivlinan. Detta kräver dock en omfattande omorganisation av arbetsflödet och samarbete som är lite utvecklat för många av dessa företag.
Vi kan titta på nystartade företag inom elfordon som exempel på holistiska tillvägagångssätt för utveckling, eftersom dessa företag inte har de gamla avdelningar och processer som deras motsvarigheter inom OEM-tillverkning av bilar har och drar nytta av att närma sig utvecklingen med ett oskrivet blad. Lucid Motors är ett utmärkt exempel, eftersom företaget inrättade ett drivlineteam och undersökte fyra nyckelvariabler som påverkar effekttätheten i början av utvecklingen för att uppnå tre gånger högre effekttäthet än konkurrenterna. Lucids helhetsstrategi sparade tid och pengar genom att föregripa utmaningar, och effekten på fordonets prestanda och säljbarhet är tydlig.
Parametrisk och modellbaserad design & simuleringsprogramvara, som Romax, minskar utvecklingstiden genom att underlätta samarbetet, och snabbare frekvensdomänanalyser möjliggör snabb iteration och utforskning av konstruktionsutrymmet. Det skapar en digital tråd som ersätter det traditionella dokumentbaserade informationsutbytet mellan systemen, vilket bidrar till att hantera risker och minska behovet av att konstruera om delar.
Data som genereras av programvara som analyserar flera fysiktyper parallellt (t.ex. smörjmedels termisk-fluiddynamik, struktur och utmattning) används för att virtuellt definiera, konstruera och konstruera drivlinjekomponenter för säkerhet och hållbarhet. Även om inte alla aspekter av EV simuleras, ger designen "digitala tvillingar" insikt när det inte finns tillräckligt med information för en fullständig systemanalys.
Utvecklingen av drivlinan är avgörande för att EV ska lyckas och innebär utmaningar som kan övervinnas med ett holistiskt tillvägagångssätt och genom att eliminera de öar av avdelningar som återstår från utvecklingen av förbränningsmotorn. Tillsammans med detta nya tillvägagångssätt behöver bilföretagen tillgång till verktyg och expertis som de ofta helt enkelt inte har internt. Hexagon erbjuder kompetensöverföring, programvara och ett omfattande tjänsteutbud inom transmission & elbilsutveckling.
