Custom Powerful Motor Scooter Manufacturers

Jaké průlomy byly učiněny v technologii kontroly hluku a potlačení vibrací elektrických skútrů s výkonnými motory?

1. Technické zázemí: Hluková a vibrační bolestivá místa elektrických koloběžek
Jako důležitý dopravní prostředek pro seniory a osoby s omezenou schopností pohybu je komfort o výkonné motorové skútry přímo ovlivňuje uživatelskou zkušenost. Zatímco výkonné motory poskytují efektivní výkon, jsou často doprovázeny hlukovým znečištěním a rušením vibrací - elektromagnetickým hlukem, hlukem mechanického tření při chodu motoru a vibracemi přenášenými nárazy na silnici, které nejen zvyšují únavu uživatele, ale mohou také ovlivnit fyzické zdraví, pokud jsou používány po dlouhou dobu. Společnost Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. vždy považuje „bezpečnost, pohodlí a tichost“ za své hlavní cíle při vývoji výkonných skútrů s elektrickým pohonem. Jeho produktové řady, jako jsou terénní skútry a lehké skládací skútry, dosáhly díky technologickým inovacím dvojího potlačení hluku a vibrací, čímž pro uživatele vytvořily tišší a plynulejší zážitek z cestování.

2. Tři hlavní průlomové směry technologie kontroly hluku
(I) Tichá inovace konstrukce jádra motoru
Technologie optimalizace střídavého motoru a magnetických obvodů
Tradiční kartáčované motory jsou náchylné k vysokofrekvenčnímu hluku v důsledku tření kartáčů, zatímco vysoce výkonné bezkomutátorové motory eliminují hluk z kontaktu kartáčů díky přesné konstrukci magnetického obvodu permanentních magnetů a vinutí statoru. Konkrétně stator motoru využívá proces laminace plechu z křemíkové oceli s vysokou hustotou v kombinaci s algoritmem sinusového pohonu, aby se snížil elektromagnetický harmonický šum o více než 40 %. Například u motoru vybaveného terénním výkonným motorovým skútrem je optimalizací úhlu uspořádání permanentních magnetů (od tradičního paralelního uspořádání po 15° zkosenou pólovou strukturu) účinně oslabena pulzace točivého momentu zubové drážky a elektromagnetický hluk je snížen z 65 dB na méně než 58 dB (zkušební prostředí: 20 km/h jízda rovnoměrnou rychlostí).
Dynamické vyvážení rotoru a přesné lícování ložisek
Dynamická nevyváženost rotoru motoru při vysokých otáčkách je hlavním zdrojem mechanického hluku. K přesnému nastavení rotoru se používá pětiosý CNC dynamický vyvažovací stroj a zbytková nevyváženost je řízena v rozmezí 0,5 g・mm/kg. V kombinaci s vysoce přesnými kuličkovými ložisky (toleranční stupeň P5) tlumicí povlak sedla ložiska (přidaný tlumicí materiál z butylkaučuku) dále pohlcuje vysokofrekvenční vibrační hluk při provozu ložiska. Naměřená data ukazují, že tato technologie snižuje mechanický hluk motoru o cca 12dB, což odpovídá snížení intenzity hluku o 60%.
(II) Systémová integrace zvukově izolačních materiálů a konstrukcí
Vícevrstvá kompozitní zvuková izolační bariéra
Mezi motorovým prostorem a kokpitem je navržena třívrstvá zvukoizolační struktura: vnitřní vrstva je 3 mm silná butylkaučuková tlumicí deska, která absorbuje vibrační energii prostřednictvím viskoelastických materiálů; střední vrstva je voštinová bavlna pohlcující zvuk (průměr pórů 0,5 mm, hustota 30 kg/m³), která využívá vzduchové dutiny k tlumení středního a vysokofrekvenčního hluku; vnější vrstva je zvukově izolační deska z hliníkové slitiny a povrch je nastříkán nanovrstvou zvukově izolační vrstvou (tloušťka 50 μm), aby odrážel zbývající hluk. Tato struktura dokáže zeslabit hluk 200-2000Hz o 25dB, což je ekvivalentní vytvoření „tiché bariéry“ mezi motorem a uživatelem.
Plně utěsněná kabina a optimalizace proudění vzduchu
S ohledem na aerodynamický hluk (jako je hluk chladicího ventilátoru motoru) je kabina motoru navržena jako plně utěsněná konstrukce s vestavěným odstředivým tichým ventilátorem (lopatky mají bionický vroubkovaný design) a s vodicí drážkou vzduchového kanálu je rychlost proudění vzduchu rovnoměrná a hluk víření je snížen. Skořepina karoserie má zároveň aerodynamický design, který snižuje hluk větru během jízdy. Při rychlosti 30 km/h je hluk větru pouze 52 dB, což je o 8 dB méně než u tradičních modelů.
(III) Nízkohlučná modernizace přenosové soustavy
Kombinace vysoce přesných ozubených kol a řemenových převodů
Tradiční ozubená převodovka je náchylná k hluku v důsledku nárazu zubové mezery. U některých modelů (jako jsou lehké skládací skútry) je použito řešení složeného převodu „synchronních řemenů se spirálovými ozubenými koly“: spirálová ozubená kola využívají proces broušení (úroveň přesnosti až 6), chyba záběru je menší než 0,02 mm a polyuretanový synchronní řemen (povrch zubů je pokryt pryžovou vrstvou odolnou proti opotřebení) eliminuje mezeru v převodu. Skutečná měření ukazují, že toto řešení snižuje hlučnost přenosového systému z 58dB na 50dB, což se blíží tichému standardu prostředí knihovny.
Konstrukce tlumení vibrací systému zavěšení motoru
Motor je připevněn k rámu pomocí elastického závěsu (vyrobeného z přírodní pryže a kovové vulkanizace). Koeficient tuhosti odpružení se dynamicky přizpůsobuje otáčkám motoru (2000-4000 ot./min.). Účinnost izolace vibrací v bodě rezonanční frekvence (asi 80 Hz) je více než 90 %, což zabraňuje přenosu vibrací motoru na tělo a snižuje vyzařování hluku ze zdroje.
3. Čtyři inovativní cesty technologie potlačení vibrací
(I) Společný návrh vícestupňového systému tlumení nárazů
Hydraulické pružinové kompozitní tlumení nárazů přední vidlice
Terénní výkonný elektrický skútr s motorem využívá dvoutrubkovou hydraulickou přední vidlici s vestavěným nízkorychlostním kompresním tlumícím ventilem a vysokorychlostním tlumicím ventilem odskoku, který dokáže automaticky nastavit tlumicí sílu podle stupně nerovností vozovky. Například při střetu s 5 cm vysokou překážkou může přední vidlice snížit špičku nárazu z 300 N na 120 N během 0,1 sekundy a spolupracovat s progresivní pružinou zadního odpružení (koeficient tuhosti se lineárně zvyšuje z 20 N/mm na 40 N/mm s kompresí), čímž vytváří vícestupňový systém tlumení nárazů „přední hydraulický nárazník 7 % svislých tlumičů vibrací než podmínky testu vertikálního tlumení“: 10 km/h po štěrkové cestě).
Inteligentní technologie adaptivního tlumení nárazů
Některé modely vyšší třídy jsou vybaveny senzory elektronicky řízenými systémy tlumení nárazů: 6osý senzor zrychlení ve spodní části karoserie sleduje v reálném čase frekvenci nerovností vozovky (1-20Hz) a ECU dynamicky upravuje tlumení tlumiče podle údajů (rozsah nastavení 0,5-2N・s/mm). Například při jízdě po venkovských polních cestách systém automaticky zvýší tlumení, aby snížil sklon karoserie vozu; na rovných silnicích sníží tlumení pro zlepšení jízdní pružnosti. Tato technologie udržuje směrodatnou odchylku vibrací za různých podmínek vozovky v rozmezí 0,3 m/s², což je mnohem méně než 1,2 m/s² tradičního tlumení nárazů s pevným tlumením.
(II) Rovnováha tuhosti a pružnosti tělesné stavby
Integrovaný tlakově litý podvozek
Struktura podvozku je optimalizována pomocí simulace CAE a integrovaný proces tlakového lití z hliníkové slitiny 6061-T6 se používá k tomu, aby se modální frekvence podvozku vyhnula oblasti rezonance motoru (200-300 Hz). Současně jsou ke klíčovým dílům (jako jsou držáky baterie a držáky motoru) přidána výztužná žebra a celková tuhost karoserie vozu je zvýšena o 40 %, čímž se snižuje strukturální rezonance způsobená vibracemi. Skutečné měření ukazuje, že amplituda vibrací podvozku je snížena z 0,8 mm na 0,3 mm, což odpovídá snížení intenzity vibrací o 62,5 %.
Přesné rozložení pružných spojovacích bodů
Mezi tělem a podvozkem je nastaveno osm elastických spojovacích bodů (pomocí silikonových pouzder s tvrdostí 40 Shore A). Poloha a tuhost spojovacích bodů jsou určeny topologickou optimalizací, která dokáže účinně izolovat vysokofrekvenční vibrace (>100Hz) přenášené povrchem vozovky. Například spojovací bod mezi držákem sedadla a podvozkem má asymetrický design s nízkou boční tuhostí a vysokou podélnou tuhostí. Při filtrování bočních nerovností zajišťuje podélnou stabilitu podpěry a snižuje zrychlení vibrací na sedadle pod 0,5 m/s².
(III) Aplikace mechanických vlastností nových materiálů
Tlumení vibrací kompozitních materiálů z uhlíkových vláken
V rámu karoserie špičkových modelů jsou zavedeny materiály z polymeru vyztuženého uhlíkovými vlákny (CFRP). Jeho specifický modul (230 GPa/1,8 g/cm³) je 3krát vyšší než u hliníkové slitiny, což může výrazně zlepšit strukturální tlumení při zachování nízké hmotnosti. Například poměr tlumení zadního kyvného ramene z uhlíkových vláken (0,025) je dvojnásobný oproti kyvnému ramenu z hliníkové slitiny (0,012). Při projíždění rychlostních nerovností se doba útlumu vibrací zadního odpružení zkrátí z 1,2 sekundy na 0,6 sekundy, čímž se zabrání nadměrným zbytkům vibrací.
Ergonomická optimalizace paměťové pěny a silikonu
Sedadlo využívá kompozitní strukturu z paměťové pěny s vysokou hustotou (hustota 80 kg/m³) a silikonového polštáře: paměťová pěna je tvarována podle rozložení tlaku lidského těla (tloušťka oblasti koncentrace tlaku v sedací kosti se zvětší o 20 %) a silikonový polštář (tloušťka 15 mm, tvrdost Shore 25A) absorbuje vertikální deformace prostřednictvím elasticity. Uživatelské testy ukazují, že po 1 hodině sezení se intenzita vnímání vibrací hýždí sníží o 55 %, což účinně zmírňuje únavu.
(IV) Technologie plynulé regulace výkonu
Algoritmus vektorového řízení a filtrování momentu
Řídicí jednotka motoru Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. využívá technologii FOC (field oriented control) kombinovanou s algoritmem filtrování točivého momentu v dolní propusti druhého řádu pro řízení kolísání výstupního točivého momentu motoru v rozmezí 5 % (tradiční řídicí algoritmus kolísá až o 15 %). Například ve fázi spouštění systém plynule zvýší točivý moment při sklonu 0,5 N・m/s, aby se zabránilo pohybu těla způsobenému mutací točivého momentu, a sníží zrychlení podélných vibrací z 1,5 m/s² na 0,6 m/s².
Predikce stavu vozovky a přizpůsobení výkonu
Některé modely jsou vybaveny dopředu hledícími kamerami a radary s milimetrovými vlnami, které dokážou identifikovat výmoly na vozovce s předstihem 0,5 sekundy (detekční vzdálenost 5 metrů), a ECU podle toho přednastavuje výstupní výkon motoru a tlumení tlumičů. Například, když je detekován náraz vpředu, systém předem sníží točivý moment motoru o 10 % a zvýší tlumení tlumiče o 20 %, čímž sníží nárazové vibrace při průjezdu o 30 % a realizuje aktivní kontrolu „zpomalení před nárazem“.