Automoción - 2020-01-13
NSK ha desarrollado un nuevo rodamiento de rodillos cónicos para uso en vehículos eléctricos (incluidas las variantes eléctricas híbridas, de celdas de combustible y de baterías) que ofrecen una vida útil prolongada incluso bajo condiciones severas de lubricación reducida. Los rodamientos aumentan drásticamente la resistencia al agarrotamiento bajo condiciones de lubricación pobre a la vez que mejoran la fiabilidad y la eficiencia de la transmisión, permitiendo el uso de sistemas de lubricación más pequeños y diseñar sistemas de transmisión más compactos.
A medida que aumenta la concienciación social por el medio ambiente, los consumidores y las empresas de todo el mundo exigen una mejor economía de combustible en el transporte por carretera, lo que ha llevado al rápido desarrollo de vehículos eléctricos (EV). A tal fin, mejorar la eficiencia de los sistemas de transmisión y reducir el tamaño y el peso de los componentes es esencial para ampliar en los EV la autonomía de conducción al máximo. Por lo tanto, los rodamientos utilizados en estas aplicaciones deben ser pequeños y conseguir unas pérdidas mínimas de energía.
Los rodamientos de rodillos cónicos convencionales pueden soportar cargas relativamente grandes en comparación con su tamaño, pero los rodillos se mantienen en su lugar mediante unos rebordes en los anillos interiores. A medida que se reduce la cantidad de lubricación, los rodamientos cónicos convencionales se agarrotarán con mayor frecuencia debido al daño del contacto por el deslizamiento en esta área, lo que dificulta de manera significativa conseguir una simplificación de los sistemas de lubricación y reducir la cantidad de aceite utilizado. Como consecuencia de todo ello, NSK comenzó a desarrollar un nuevo rodamiento de rodillos cónicos para superar este obstáculo y despejar el camino hacia un mayor progreso.
Entre otras innovaciones de diseño del nuevo rodamiento, NSK ha desarrollado una jaula especial que retiene y distribuye el aceite en finas ranuras mediante capilaridad. El aceite se mantiene en la jaula cerca del extremo del rodillo y, cuando hay poca lubricación, se filtra desde esas finas ranuras hacia el área en que se necesita.
Las condiciones de lubricación reducida son más comunes en los vehículos eléctricos de lo que muchos podrían pensar. Después del arranque y la conducción inicial (que lubrica los componentes), los vehículos eléctricos a menudo apagan la bomba de aceite para conservar energía, lo que da como resultado que el suministro de lubricante se vea reducido (lubricación insuficiente). También existen desafíos al iniciar la marcha con vehículos eléctricos a temperaturas bajas, como por ejemplo un aumento drástico de la viscosidad del aceite, lo que dificulta el flujo de aceite a los rodamientos.
Los nuevos rodamientos de rodillos cónicos de NSK alcanzan una resistencia siete veces mayor a los agarrotamientos tras apagar la bomba de aceite en comparación con las alternativas de rodamientos convencionales. Una de las ventajas adicionales es que los rodamientos del sistema de transmisión que están lubricados por baño de aceite se pueden rediseñar para poder usar un sistema de lubricación por rociado de aceite que resulta ser mucho más eficiente. En comparación con los rodamientos de rodillos cónicos convencionales de NSK, los últimos diseños de rodamientos requieren un 95% menos de aceite de lubricante para evitar los agarrotamientos. Como resultado de todo ello, se pueden usar bombas más pequeñas que permiten eliminar las pérdidas por salpicadura de lubricante.
Los rodamientos también tienen una anchura inferior, lo que se ha logrado tras optimizar el diseño de la jaula. En comparación con los rodamientos cónicos convencionales de NSK, los últimos rodamientos son un 10% más estrechos y una masa un 5% inferior.
Imagen: Los nuevos rodamientos de rodillos cónicos de NSK alcanzan una resistencia siete veces mayor frente a los agarrotamientos en comparación con las alternativas convencionales de la empresa
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