Comprendere e mitigare i danni da scariche elettriche nei cuscinetti del motore dei veicoli elettrici.

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Understanding and Mitigating Electric Discharge Damage in Electric Vehicle Motor Bearings

Il modello di energia di scarica elettrica
Ispirato dalla distribuzione dei crateri, è stato sviluppato un modello di energia di scarica elettrica (equazione (1)), dove a1, a2 e a3 sono costanti che dipendono dalla capacità della struttura di prova, dai parametri elettrici del lubrificante e dalle condizioni di lavoro (carico, velocità, ecc.). Maggiori dettagli su questo modello possono essere trovati in [9]. Chiaramente, questo modello stabilisce una correlazione diretta tra l’energia di scarica e lo spessore del film. Secondo l’equazione (1), riducendo hmin è possibile attenuare i danni da scarica sulle superfici del disco e della sfera.

Modulazione dei danni da scarica elettrica attraverso lo spessore del film
Basandosi sul modello di energia di scarica elettrica, l’estensione dei danni da scarica elettrica nei contatti singoli EHL può essere modulata controllando lo spessore del film. Pertanto, è stata condotta una serie di esperimenti e si è scoperto che ridurre il valore dello spessore minimo del film si dimostra essere una strategia efficace nel ridurre i danni da scarica elettrica.

Le analisi della superficie mostrano una graduale riduzione dei danni da scarica elettrica all’aumentare della diminuzione dello spessore minimo del film hmin. Queste osservazioni sono in linea con la tendenza prevista dal modello. Nei test in cui tutte le condizioni sono identiche tranne la viscosità del lubrificante, le energie di scarica singole sono influenzate esclusivamente dai rispettivi valori di hmin. Il test 23, con i valori di hmin più alti, mostra la maggiore energia di scarica, con danni gravi sulla superficie del disco. Al contrario, i test 24 e 25, con valori di hmin molto più bassi, non mostrano crateri chiaramente visibili sulle superfici del campione. Il test 27, con valori di hmin più alti rispetto al test 24, mostra crateri visibili a causa di una energia di scarica relativamente maggiore. Tuttavia, il test 27 mostra valori di hmin inferiori rispetto ai test 26 e 32, risultando in crateri più grandi e sovrapposti sulle superfici di contatto in questi due test.