Описание
Серия передних осей в сборе
Дифференциал EP-Ea02
Компактный, высокоточный дифференциальный узел, разработанный для силовых агрегатов электромобилей и квадроциклов/вездеходов, плавно распределяет крутящий момент на оба полуоси благодаря эффективному механизму самовращения с планетарной передачей.
1. Технические характеристики
В таблице ниже приведены 20 ключевых технических параметров дифференциального узла EP-Ea02. Габаритные значения указаны для собранного дифференциального редуктора без смазки, если не указано иное.
| # | Параметр | Ценить | Примечания |
|---|---|---|---|
| 1 | Модель | Дифференциал EP-Ea02 | Серия передних осей в сборе |
| 2 | Основное приложение | Электромобиль/компактный квадроцикл сегмента A00 | положение дифференциала передней или задней оси |
| 3 | Тип дифференциала | Открытый дифференциал с коническими шестернями | Пассивное распределение крутящего момента, без механизма блокировки. |
| 4 | Максимальный входной крутящий момент (T max) | 80 Н·м | Номинальный непрерывный входной сигнал при дифференциальной несущей |
| 5 | Максимальная скорость вращения входного сигнала (n макс.) | 10 000 об/мин | Пиковое значение: 11 000 об/мин (кратковременное) |
| 6 | Расстояние между центрами (A) | 161 мм | Центры выходных валов боковых шестерен |
| 7 | Максимальная эффективность трансмиссии | ≥96% | При номинальном крутящем моменте, в прогретом масле. |
| 8 | Тип входного сплайна | Внутренний шлицевой вал (женский) | Совместим с выходным валом редуктора EA02. |
| 9 | Модуль входного сплайна (м) | 1 | В соответствии со стандартом шлицевых соединений ISO 4156 |
| 10 | Количество зубьев входного шлица (z) | 22 | Внутренний шлиц, входной конец |
| 11 | Угол давления входного сплайна (α) | 20° | Стандартный эвольвентный профиль |
| 12 | Коэффициент сдвига входного сплайна (x) | +0.2 | Позитивное дополнение к изменению |
| 13 | Тип выходного сплайна | Внутренний шлицевой вал (женский) | Выход с левой и правой стороны |
| 14 | Общая длина | 154 мм | Собранное устройство, без смазки. |
| 15 | Общая ширина (колея оси) | 154 мм | Собранный блок |
| 16 | Общая высота | 129 мм | Собранный блок |
| 17 | Вес в собранном виде | 5 кг | Без смазки |
| 18 | Planet Gear Count | 2 | Конические планетарные шестерни в узле сепаратора дифференциала |
| 19 | Сертификация качества | IATF 16949:2016 | Система управления качеством автомобильного класса |
| 20 | Рекомендуемая смазка | API GL-4 75W-90 | Смазка для дифференциала; замена в соответствии с интервалом, установленным производителем автомобиля. |
2. Что представляет собой дифференциальный узел EP-Ea02?
Дифференциал EP-Ea02 представляет собой компактный и легкий дифференциальный редуктор, предназначенный для использования в электромобилях — в частности, в автомобилях сегмента A00 — а также в некоторых конфигурациях передних осей квадроциклов и мотовездеходов. Его отличительной чертой является структурная простота: лаконичный корпус дифференциала, построенный на основе конических планетарных шестерен, которые свободно вращаются на собственных валах, распределяя крутящий момент между двумя выходными полуосями. Этот самовращающийся планетарный механизм является сердцем работы дифференциала и обеспечивает надежное распределение крутящего момента без каких-либо муфт, вязкостных соединений или электронных систем управления.
На практике дифференциал EP-Ea02 устанавливается внутри корпуса переднего или заднего моста и получает вращательное воздействие от редуктора. Корпус дифференциала вращается как единое целое с кольцевой шестерней, несущей валы планетарных шестерен. Каждая коническая планетарная шестерня одновременно зацепляется с обеими боковыми шестернями — по одной на каждом полуоси — и когда оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, планетарные шестерни просто вращаются вместе с корпусом. В тот момент, когда требуется разница скоростей между двумя сторонами, планетарные шестерни начинают вращаться вокруг своих осей, плавно компенсируя разницу без какого-либо вмешательства водителя.
3. Пять ключевых преимуществ продукта
Сверхкомпактные габариты дифференциального редуктора
При размерах 154 мм × 154 мм × 129 мм и весе всего 5 кг, EP-Ea02 является одним из самых компактных дифференциалов в своем классе крутящего момента. Этот компактный дифференциал легко интегрируется в корпуса трансмиссий электромобилей класса A00 и в конструкции передних мостов небольших UTV без необходимости модификации корпуса или установки проставочных пластин, что сокращает время сборки и риск ошибок при установке в полевых условиях.
Продуманная механическая конструкция — надежная работа дифференциала
В отличие от механизмов с датчиком крутящего момента или электронным управлением, принцип работы дифференциала EP-Ea02 полностью основан на пассивной механике конических зубчатых передач. В нем нет соленоидов, фрикционных пластин или датчиков, требующих обслуживания. Эта простая конструкция корпуса дифференциала снижает долгосрочные эксплуатационные расходы, упрощает обслуживание в мастерских в регионах, где специализированное электронное диагностическое оборудование не всегда доступно, и делает управление смазкой дифференциала предсказуемым.
Высокоточные шлицевые соединения, обработанные на станках с ЧПУ.
Как входной, так и выходной внутренние шлицевые профили в сборе дифференциала EP-Ea02 обрабатываются на многоосевом станке с ЧПУ, обеспечивая допуски формы зубьев в соответствии со стандартами ISO 4156. Входной шлицевой профиль — модуль 1, 22 зуба, угол зацепления 20°, коэффициент смещения +0,2 — корректно соединяется со стандартным выходным валом редуктора электродвигателя EA02, что исключает необходимость дополнительной механической обработки при сборке автомобиля.
Стандарт IATF 16949 «Качество продукции с полной прослеживаемостью»
Каждый комплектный дифференциал EP-Ea02 изготавливается и проверяется в соответствии с сертификацией системы управления качеством автомобильной промышленности IATF 16949:2016. Геометрия шестерен проверяется в специализированных центрах контроля шестерен; соответствие размеров — на координатно-измерительных машинах; и каждый готовый корпус дифференциала проходит комплексное испытание перед отгрузкой. Документация по отслеживанию материалов и технологических процессов на уровне партии предоставляется по запросу OEM-производителям и клиентам, владеющим автопарками.
Проверенный опыт поставок OEM-продукции для электромобилей и квадроциклов.
Серия дифференциалов EA02 в совокупности насчитывает более 50 000 единиц, выпущенных в рамках программ по разработке электромобилей сегмента A00 и компактных платформ для квадроциклов/вездеходов. Такой опыт производства означает, что производственные мощности и технологии находятся на высоком уровне — обеспечивается высокая точность размеров от партии к партии, что позволяет с уверенностью планировать бесперебойные поставки для долгосрочных программ закупок автопарков на таких рынках, как Колумбия, Эквадор и Перу.
4. Принцип работы дифференциального механизма
Понимание принципа работы дифференциала начинается с одного фундаментального вопроса: почему двум ведущим колесам оси вообще необходимо вращаться с разной скоростью? Ответ кроется в геометрии. При повороте автомобиля внешнее колесо описывает большую дугу, чем внутреннее, а значит, оно должно преодолеть большее расстояние за то же время. Если бы оба колеса были жестко зафиксированы на общем валу, одно колесо должно было бы проскальзывать по поверхности дороги при каждом повороте. Дифференциал устраняет это вынужденное проскальзывание, позволяя изменять скорость вращения между двумя выходными валами, при этом продолжая передавать крутящий момент на оба.
В EP-Ea02 схема дифференциала может быть представлена в трех функциональных слоях. Самый внешний слой — это корпус дифференциала — корпус и зубчатое колесо, которые вращаются вместе как единое целое при вращении от редуктора. Внутри этого корпуса на валах с поперечными штифтами установлены планетарные конические шестерни. Эти планетарные шестерни одновременно зацепляются с левой и правой боковыми коническими шестернями. Каждая боковая шестерня имеет шлицевое соединение с одним выходным валом, идущим к ступице колеса.
При движении по прямой между планетарными и боковыми шестернями отсутствует относительное движение — планетарные шестерни вращаются вместе с обоймой, но не вращаются вокруг своих осей, поэтому оба выходных вала вращаются с одинаковой скоростью. Когда автомобиль поворачивает и внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее, планетарные шестерни начинают вращаться вокруг своих валов с поперечными штифтами. Это самовращение позволяет одной боковой шестерне ускоряться ровно настолько, насколько замедляется другая боковая шестерня, автоматически компенсируя любую необходимую разницу скоростей между двумя колесами.
В открытом дифференциале, таком как EP-Ea02, распределение крутящего момента по своей сути одинаково: каждый выходной вал получает примерно половину входного крутящего момента в любой момент времени, независимо от скорости вращения. Это делает EP-Ea02 хорошо подходящим для силовых установок электромобилей, где программное обеспечение системы контроля тяги и рекуперативного торможения электронно управляет пробуксовкой колес, а также для передних осей компактных квадроциклов, где перепады высот умеренные. Для транспортных средств, работающих в условиях сильного низкого сцепления с дорогой, требующих механического распределения крутящего момента или блокировки дифференциала, можно рассмотреть дополнительные продукты из той же серии передних осей.
5. Материальный состав
Выбор материалов для дифференциала EP-Ea02 обусловлен требованиями, предъявляемыми к силовым агрегатам электромобилей: высокие скорости вращения, мгновенная передача крутящего момента без постепенного нарастания, характерного для двигателей внутреннего сгорания, и ожидаемый минимальный объем технического обслуживания в течение сотен тысяч километров пробега. Каждый материал выбран таким образом, чтобы удовлетворить этим требованиям, сохраняя при этом вес всего дифференциала в пределах целевого показателя в 5 кг.
Корпус дифференциала изготовлен методом литья под давлением из алюминиевого сплава, эквивалентного сплаву A380. Алюминий обеспечивает наилучшее сочетание жесткости, теплопроводности и снижения веса при рабочих уровнях крутящего момента агрегата. Хорошая теплопроводность важна для электромобилей, поскольку в многих трансмиссиях редуктор и дифференциал используют общую масляную ванну, а тепло, выделяемое при пиковой мощности, должно быстро рассеиваться для защиты подшипников и уплотнений.
Внутренние конические шестерни — как планетарные, так и боковые — изготавливаются методом прецизионной ковки из закаленной легированной стали 20CrMnTi (международные эквиваленты: SAE 8620, DIN 21MnCr5). После зубофрезерования и профильной шлифовки до класса качества DIN 3961/62 6 или выше, заготовки шестерен подвергаются цементации и цементации для достижения твердости поверхности зубьев HRC 58–62 с сохранением прочного сердечника при твердости HRC 33–45. Такой градиент твердости препятствует образованию питтинга и микропиттинга, которые возникают в высокоскоростных дифференциалах, где толщина эластогидродинамической смазочной пленки мала.
Поперечные штифты и болты крепления корпуса дифференциала изготовлены из среднеуглеродистой легированной стали с индукционной закалкой контактных поверхностей. Внутренние и наружные кольца подшипников соответствуют размерной серии ISO 15 из хромистой стали 52100. Масляные уплотнения корпуса дифференциала — критически важные для предотвращения утечки смазки — изготовлены из компаунда FKM (Viton), устойчивого к широкому диапазону температур (от -40°C до +200°C) и синтетическим смазочным материалам на основе сложных эфиров, которые все чаще указываются в руководствах по проектированию силовых агрегатов электромобилей. В совокупности эти материалы определяют EP-Ea02 как дифференциальный редуктор, рассчитанный на длительный срок службы в эксплуатации, а не просто на приемлемую производительность при первоначальной поставке.
6. Сценарии применения
Трансмиссия электромобиля A00
Основное применение дифференциала EP-Ea02 — это электромобили класса A00, предназначенные для городской эксплуатации, с емкостью батарей от 15 до 30 кВт·ч и снаряженной массой менее 900 кг. В этом сегменте автомобилей дифференциал размещается непосредственно внутри трансмиссионного блока «двигатель-редуктор-дифференциал». Компактные габариты EP-Ea02 (154×154×129 мм) позволяют разместить его таким образом, не создавая лишних объемов, а его механическая эффективность 96%+ существенно повышает запас хода автомобиля — что крайне важно для покупателей в крупных городах Колумбии, таких как Богота, Медельин и Кали, где темпы внедрения электромобилей стремительно растут.
Компактная конфигурация передней оси для квадроцикла
В сегменте вездеходов EP-Ea02 может использоваться в качестве компонента переднего дифференциала в коробке передач переднего моста квадроцикла объемом двигателя 350–500 куб. см. В типичном вездеходе дифференциал переднего моста располагается на пересечении выходного вала раздаточной коробки и двух передних приводных валов. Пассивная открытая конструкция EP-Ea02 обеспечивает адекватное распределение крутящего момента для умеренной местности, а его небольшие габариты позволяют поддерживать приемлемо низкий вес переднего моста и неподрессоренную массу для использования в рекреационных и сельскохозяйственных целях на вездеходах в кофейных плантациях Колумбии и Андах.
Задний мост электрического трехколесного и грузового трицикла
Несколько платформ электрических трехколесных грузовых автомобилей — распространенных в качестве средств доставки «последней мили» в средних городах Колумбии и в более широком Андском регионе — используют дифференциал заднего моста для привода обоих задних колес от одного центрально расположенного двигателя. Вес EP-Ea02 в 5 кг и простая конструкция корпуса дифференциала делают его подходящим выбором для конструкторов транспортных средств, которым необходим экономичный дифференциал заднего моста для коммерческого транспорта, сохраняющий при этом требуемую операторами автопарков прослеживаемость качества.
Запасная часть для корпуса дифференциала электромобиля.
По мере того, как первое поколение электромобилей класса A00 достигает больших пробегов, растет спрос на сменные узлы дифференциала. Специалистам автосервисов, выполняющим замену узла дифференциала, необходим узел, точно соответствующий оригинальной спецификации шлицов и поставляемый в полностью собранном виде, что минимизирует риск ошибок предварительной нагрузки или регулировки прокладок. EP-Ea02 поставляется в виде комплектного дифференциала, готового к непосредственной установке после очистки корпуса и заполнения смазкой, что делает его практичным выбором для авторизованных сервисных центров по всей Латинской Америке, закупающих детали дифференциала для автомобилей своих клиентов.
Специализированное мобильное оборудование и легкая промышленная техника
Электрические платформенные транспортные средства, используемые на складах, в аэропортах и промышленных парках, часто перевозят грузы, значительно превышающие вес самого транспортного средства, при движении на низких скоростях. В таких условиях на дифференциальный редуктор приходится постоянная нагрузка крутящего момента, а не пиковые ударные нагрузки. Стабильная эффективность трансмиссии EP-Ea02 и проверенные характеристики материалов делают его подходящим для такого режима работы, а сертификаты на сырье, полученные по всему миру (отчеты о заводских испытаниях доступны), удовлетворяют требованиям к закупкам для производителей промышленного оборудования, экспортирующих продукцию на регулируемые рынки Северной Америки и Европы.
7. Соблюдение нормативных требований и отраслевых стандартов
Компоненты дифференциального редуктора регулируются множеством нормативных актов и стандартов в зависимости от области применения и целевого рынка. Инженеры по закупкам и импортеры, которым необходимо правильно классифицировать код ТН ВЭД для дифференциального редуктора и документировать соответствие для таможенных целей, должны учитывать следующий контекст.
Колумбия — Тарифы и технические стандарты DIAN: В рамках колумбийской таможенной системы, администрируемой DIAN, компоненты дифференциала для транспортных средств обычно классифицируются по главе 87 ТН ВЭД, а именно по позиции 8708 (детали и комплектующие для автомобилей). Импортеры должны предоставить коммерческие счета-фактуры, упаковочные листы и — для деталей, ввозимых в количествах, предполагающих перепродажу, — сертификат происхождения, соответствующий любому применимому торговому соглашению, такому как Тихоокеанский альянс или преференциальные тарифные схемы Андского сообщества (CAN). Рамочная программа ICONTEC NTC для механических компонентов принимает сертификаты, соответствующие стандартам ISO, поэтому документация IATF 16949, прилагаемая к дифференциалу EP-Ea02, напрямую применима к местным требованиям соответствия.
Европейский Союз — Директива о CE и машиностроении: Дифференциалы, поставляемые в качестве компонентов для установки в оборудование на территории ЕС, подпадают под действие Директивы 2006/42/EC (Директива об оборудовании). Поскольку они являются субкомпонентами, не предназначенными для самостоятельного использования, на них не распространяется обязательная маркировка CE, однако они должны соответствовать основным требованиям охраны труда и техники безопасности, изложенным в Приложении I, как это заявлено конечным производителем оборудования в Декларации соответствия. К соответствующим стандартам относятся EN ISO 12100 (оценка рисков), DIN 3990 / ISO 6336 (нагрузочная способность зубьев шестерни) и DIN 51517 для классификации смазочных материалов, имеющих отношение к выбору смазки для дифференциалов.
Соединенные Штаты — Контекст SAE и OSHA: Для дифференциальных редукторов, используемых в квадроциклах или легких электромобилях, продаваемых в США, стандарты SAE J1194 (защита от опрокидывания квадроциклов) и ANSI/SVIA 1 (американские стандарты для квадроциклов) регулируют конструкцию всего транспортного средства, а не отдельных частей трансмиссии. Поставщики узлов дифференциала должны предоставлять отчеты о проверке первого образца, соответствующие уровню PPAP (процесс утверждения производственных деталей) 3, который по своей сути соответствует системе плана производственного контроля IATF 16949, используемой для производства EP-Ea02.
Соответствие экологическим нормам — RoHS и REACH: Несмотря на то, что Директива RoHS 2011/65/EU и Регламент REACH EC 1907/2006 являются инструментами ЕС, их требования де-факто стали глобальными стандартами ответственного подхода к выбору компонентов. Материалы корпуса дифференциала EP-Ea02 и редуктора соответствуют ограничениям RoHS по содержанию веществ (отсутствие свинца, ртути, кадмия, шестивалентного хрома, ПББ или ПБДЭ), а фосфатная обработка поверхности внутренних деталей из черных металлов представляет собой водные составы, не содержащие канцерогенных тяжелых металлов из списка веществ, вызывающих особую озабоченность (SVHC) согласно регламенту REACH. Декларации о веществах, вызывающих особую озабоченность, предоставляются по запросу.
Мастер-класс
8. Сопутствующие товары
Дифференциал EP-Ea02 является частью полностью интегрированной экосистемы продуктов для переднего и заднего мостов. Мы производим ряд взаимодополняющих компонентов, обеспечивающих полную совместимость трансмиссии и позволяющих вам объединить поставки от одного поставщика, сертифицированного по стандарту IATF 16949.
Колесные болты — система заднего моста
Крепежные элементы для колес разработаны и подобраны в соответствии с конфигурацией расположения болтов ступицы, используемой в системах задних осей электромобилей и квадроциклов, с которыми интегрируется дифференциал EP-Ea02. Использование крепежных элементов из одной и той же линейки продукции исключает несоответствие класса резьбы и обеспечивает правильную силу затяжки при установке колеса — деталь, которая напрямую влияет на срок службы подшипниковых узлов ступицы, расположенных после выходного вала дифференциала. Доступны в вариантах с резьбой, соответствующей платформе серии EA02.
Балка оси прицепа / Шпиндель прицепа
Для операторов электромобилей и квадроциклов, буксирующих прицепы общего назначения, правильный выбор оси прицепа предотвращает перегрузку ступицы и поломки, приводящие к отсоединению колес. Наш ассортимент балок осей для прицепов охватывает распространенные грузоподъемности сельскохозяйственных и легких коммерческих прицепов, используемых в Колумбии, Эквадоре и Перу. Варианты расположения болтов на ступице соответствуют размерам интерфейсов ступиц колес, используемых вместе с передним дифференциалом EP-Ea02, что обеспечивает действительно комплексное решение для приобретения полного комплекта оборудования трансмиссии и буксировочной системы без риска совместимости с продукцией разных поставщиков.
Часто задаваемые вопросы
В1. Что такое дифференциал и как он работает в трансмиссии электромобиля?
В2. Из каких деталей обычно состоит дифференциал, и что конкретно включает в себя Ea02?
В3. Как правильно выполнить замену узла дифференциала на трансмиссии EV серии EA02?
Вопрос 4. Какую марку смазки для дифференциала следует использовать с EP-Ea02, и когда ее следует менять?
В5. Чем отличается передний дифференциал от заднего дифференциала в электромобиле или квадроцикле?
Вопрос 6. Каковы признаки того, что в электромобиле требуется замена, а не ремонт дифференциального механизма?
В7. При выборе дифференциального муфтового узла для электрического трехколесного велосипеда, какие характеристики наиболее важны для подбора правильного узла?
Редактор: PXY
