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--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優秀科普活動。
取消機械連接？未來轉向系統的核心在這里
時間：2020/11/20 11:58:50 瀏覽次數：3015
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對于大多數車主來說，感受一輛車的操控性能，除了動力、底盤之外，更加直接的第一感觸往往來自“路感”，也就是車輛的轉向系統。轉向系統性能好與不好，除了影響車輛操控性能之外，更關乎車輛的行駛安全。在新能源汽車和自動駕駛汽車日益普及下，轉向系統將迎來新的革命，越來越多的傳統機械連接將被電機取代。
機械連接被取消的關鍵在哪里？
你是否駕駛過沒有助力轉向的老款汽車？駕駛這種汽車有點困難，需要花大力氣去改變車輪的方向，而現在的汽車，基本都有助力系統來輔助駕駛人進行轉向。
回顧100多年汽車轉向系統的發展史，主要歷經四個階段：從最初的機械式轉向系統發展為液壓助力轉向系統（HPS），然后又出現了電子液壓助力轉向系統（EHPS）和電子助力轉向系統（EPS）。一代比一代省力、舒適，便于操作。
EPS正逐漸取代HPS。據統計，目前中國的HPS系統向EPS系統的切換已經完成了80%左右市場空間，而且將會有更多的汽車將搭載EPS轉向系統。EPS是典型的用電機代替機械連接的一項轉向技術。其中，轉向電機是轉向系統最為核心的一道關卡。
專注機電一體化的博澤，近年來在轉向電機領域不斷探索，帶來更多創新解決方案。近日，在上海國際汽車轉向系統工程大會上，博澤第二代模塊化轉向電機首次公開問世。
一款好的轉向電機需要達到哪些要求？
整車的競爭實力往往取決于供應鏈的競爭實力。供應商必須根據整車和系統級的功能安全需求，完整地定義電機（產品）的功能安全特性，并從設計層面完全規避可能發生的失效風險。轉向系統直接影響車輛的行車安全，稍不留意就會釀成重大后果。
那么，一款好的轉向電機需要達到哪些要求？博澤轉向與制動系統專家李俊在會上分享道，“轉向電機是典型的功能安全零件。在設計層面，需要規避主要的安全功能失效模式，例如電機短路、堵轉等，同時制造商還需擁有資深的功能安全團隊，幫助客戶把系統級的功能安全要求分解到電機上，并在電機層面提供定制化的方案。”
基于模塊化設計的博澤第二代轉向電機
相比上一代產品，博澤新一代轉向電機性能有了大幅的提升。通過磁路與氣隙的優化提升了齒槽轉矩表現。博澤設計了獨立的減震元件，隔開定子和機殼之間的機械剛性連接，實現有效隔絕階次噪音和振動。此外，電機的端蓋和機殼上引進全新的激光焊接工藝，保證連接的強度、精度和氣密性。
第二代轉向電機大幅提升性能
而基于模塊化設計，博澤可以根據客戶的需求對產品進行快速適配，例如通過調節轉向電機疊長和繞線等參數得到所需的扭矩、轉速，顯著縮短研發周期。此外，此款電機材料使用率相比上一代產品降低了20%，成本也得以優化，冗余設計更加靈活。
值得一提的是，電機實現冗余設計并不困難，關鍵在于靈活化。不管是雙冗余還是四冗余，博澤都可以根據客戶的需求來量身定制，在不改變電機整體架構的情況下，改變一個接線盤即可輕松滿足需求。
轉向系統的未來在何處？
當前，燃油發動機仍然占據主導地位，但博澤預計在2030-2040年期間，新能源汽車（包括純電動、混動和氫能）將反超燃油車型，2040-2050年期間將完全成為新能源車型的天下。另一方面，不久的將來，L3級以上自動駕駛汽車將實現部分或全程脫離駕駛員的操控。
無論是新能源汽車，還是自動駕駛汽車，對于轉向系統的控制要求將更精確、可靠性更高。而原先的轉向系統滿足不了這些要求。因此，線控轉向技術將成為未來的發展趨勢，越來越多的機械件將被電機和線控技術取代。
在未來自動駕駛車輛上，轉向柱、剎車踏板和加速踏板等部件都不會再被保留。方向盤和轉向輪之間是通過線控連接，它們之間沒有直接的液力或機械連接。沒有機械的轉向管柱，也提高了車輛的碰撞安全性。
對于轉向電機而言，傳統燃油發動機只需要一個簡單的三相電機，混動汽車和L2級以上自動駕駛汽車需要一個冗余的六相電機，而全自動駕駛會進入線控轉向的時代，需要基于線控的六相電機。
在線控轉向方面，博澤已在歐洲與一些合作伙伴開展了預研工作。“對于轉向電機來說，首先是電機冗余功能會成必選項。”李俊表示，“另外，線控轉向會帶來方向盤力反饋感知的全新需求，在這幾方面，博澤的模塊化電機平臺也做好了快速匹配的準備。”
此外，在固有的思維里，轉向或許只是前輪的事情，但在未來，提升轉向性能和安全還有一個利器——后輪轉向。通過將后輪轉向與前輪相反的方向，可以減小車輛轉彎半徑，顯著提高在狹小空間中的靈活性。而前后輪同向，則可以提高車輛高速穩定性。
特別指出的是，后輪轉向同樣適用于電動汽車，因為電池在底盤上的布置，電動汽車普遍會有比較長的軸距，長軸距通常會帶來比較大的轉彎半徑，有了后輪轉向后可以提高整車操控性能。而通過增配后軸轉向系統/電機即可實現后輪轉向，但受市場接受度和制造成本原因，目前還只局限于高端汽車上。
