Innowacyjne łożysko koła NTN-SNR

Fot. NTN-SNR

Potrzeba zapewnienia pojazdowi (zwłaszcza elektrycznemu) jak najmniejszego kąta skrętu stanowi dla konstruktorów nie lada wyzwanie. Czołowy światowy producent części samochodowych – firma NTN-SNR – rozwija obecnie projekt nowego, kompaktowego zespołu łożyska koła z przegubem homokinetycznym.

Zrozumienie technicznych wyzwań związanych z zależnością między szerokością łożyska a pracą pojazdu było kluczowym elementem sukcesu tego projektu. To nowo zaprojektowane łożysko koła powstało w wyniku bliskiej współpracy pomiędzy różnymi zespołami wewnątrz grupy i stało się prawdziwym przełomem technologicznym. Producent części zmodyfikował powierzchnię styku pomiędzy łożyskiem i zwykle niedostępnym przegubem homokinetycznym. Zastosowane przez NTN-SNR rozwiązanie gwarantuje, że zarówno trwałość, jak i sztywność łożyska spełniają oczekiwania producentów samochodów.

Firma NTN-SNR, która od lat pracuje nad optymalizacją kąta skrętu koła pojazdów, jest świadoma wyzwań dotyczących kompaktowości osiowej między łożyskiem koła a przegubem homokinetycznym. Jednak długość półosi wymuszona między innymi przez szerokość układu napędowego też bezpośrednio wpływa na promień skrętu kół. Wobec architektonicznej rewolucji pojazdów, zwłaszcza elektrycznych, producent postawił sobie ambitny cel zredukowania szerokości łożyska koła o 40 mm, znacząco optymalizując kompaktowość osiową dla poprawienia kąta skrętu w nowych pojazdach. Firma NTN-SNR proponuje swoim klientom więcej miejsca w układach napędowych pojazdów, jednocześnie osiągając technologiczną przewagę nad konkurencją.

Projekt zainicjowany w 2016 roku w ramach Créa Lab (wewnętrzna struktura promująca zaangażowanie pracowników w innowacje) miał na celu poprawę kompaktowości osiowej i objął kilka działów firmy. Badania te dały początek dwóm nowym modelom łożyska koła z podzespołem przeniesienia napędu. W jednym z nich uzyskano kompaktowość osiową wynoszącą 35 mm, co odpowiada dodatkowym 3 stopniom kąta skrętu koła. Ukończony pod koniec 2020 roku prototyp jest obecnie testowany. Prezentację niniejszej innowacji potencjalnym klientom zaplanowano na lato 2021 r. Ponadto zostanie ona przedstawiona publicznie w czerwcu podczas Automotive TechDAYS – międzynarodowego dnia grupy przemysłu motoryzacyjnego i transportowego.

Nowe łożysko przeznaczone jest do pojazdów elektrycznych i mniejszych samochodów typu compact. Wielu producentów wyposaża elektryczne modele pojazdów w układ napędowy, którego szerokość znacznie ogranicza możliwość skrętu kół. Zastosowanie nowego rozwiązania w małych samochodach miejskich (bez względu na rodzaj silnika – spalinowy czy elektryczny) umożliwi uzyskanie bardzo małego promienia skrętu, co będzie zdecydowaną zaletą z punktu widzenia zwrotności.

Dzięki temu nowemu łożysku sporządzono i zarejestrowano patenty dotyczące reguł projektowania i modelowania, a także jego uszczelnienia. Średnica łożyska jest większa od występującej w dotychczas stosowanych rozwiązaniach. Dzięki zastosowaniu uszczelnienia zamontowanego na przegubie o zdecydowanie większym rozmiarze od standardowego simmeringu można użyć wielowpustu o większej średnicy, za to krótszego. Podczas pracy rozszerzalność cieplna wielowpustu będzie kompensowana większą średnicą uszczelnienia, a rozwiązanie zapewni możliwość wychylenia półosi pod większym kątem w stosunku do obudowy przegubu, co w znacznym stopniu zmniejszy promień skrętu samochodu. W celu ograniczenia ryzyka zwiększonego momentu tarcia zostały również opracowane nowe modele dopasowania elementów.