Costumbre Potente scooter Fabricantes

¿Qué avances se han logrado en la tecnología de control de ruido y supresión de vibraciones de los scooters eléctricos con motores potentes?

1. Antecedentes técnicos: puntos débiles de ruido y vibración de los scooters eléctricos
Como importante medio de transporte para personas mayores y con movilidad reducida, la comodidad de potentes scooters Afecta directamente a la experiencia del usuario. Si bien proporcionan potencia eficiente, los motores potentes suelen ir acompañados de contaminación acústica e interferencias de vibración: ruido electromagnético, ruido de fricción mecánica cuando el motor está en funcionamiento y vibraciones transmitidas por los baches en la carretera, que no solo aumentarán la fatiga del usuario, sino que también pueden afectar la salud física si se usan durante mucho tiempo. Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. siempre tiene como objetivos principales la "seguridad, la comodidad y la tranquilidad" al desarrollar potentes scooters eléctricos de movilidad. Sus series de productos, como scooters todoterreno y scooters plegables livianos, han logrado una doble supresión de ruido y vibración a través de innovación tecnológica, creando una experiencia de viaje más silenciosa y fluida para los usuarios.

2. Tres grandes avances en la tecnología de control del ruido
(I) Innovación silenciosa en el diseño del núcleo del motor.
Tecnología de optimización de circuito magnético y motor sin escobillas
Los motores con escobillas tradicionales son propensos a generar ruidos de alta frecuencia debido a la fricción de las escobillas, mientras que los motores sin escobillas de alto rendimiento eliminan el ruido de contacto de las escobillas mediante el diseño preciso del circuito magnético de los imanes permanentes y los devanados del estator. Específicamente, el estator del motor adopta un proceso de laminación de láminas de acero al silicio de alta densidad, combinado con un algoritmo de accionamiento de onda sinusoidal, para reducir el ruido armónico electromagnético en más del 40 %. Por ejemplo, en el motor equipado con un potente scooter todo terreno, al optimizar el ángulo de disposición del imán permanente (desde la disposición paralela tradicional a una estructura de polos sesgados de 15°), la pulsación de torsión de la ranura del diente se debilita efectivamente y el ruido electromagnético se reduce de 65 dB a menos de 58 dB (entorno de prueba: conducción a velocidad uniforme de 20 km/h).
Equilibrio dinámico del rotor y adaptación precisa de los rodamientos.
El desequilibrio dinámico del rotor del motor durante la rotación a alta velocidad es la principal fuente de ruido mecánico. Se utiliza una máquina equilibradora dinámica CNC de cinco ejes para ajustar con precisión el rotor y el desequilibrio residual se controla dentro de 0,5 g・mm/kg. En combinación con rodamientos rígidos de bolas de alta precisión (grado de tolerancia P5), el diseño del revestimiento de amortiguación del asiento del rodamiento (se agrega material amortiguador de caucho butílico) absorbe aún más el ruido de vibración de alta frecuencia durante el funcionamiento del rodamiento. Los datos medidos muestran que esta tecnología reduce el ruido mecánico del motor en aproximadamente 12 dB, lo que equivale a reducir la intensidad del ruido en un 60%.
(II) Integración del sistema de materiales y estructuras de aislamiento acústico.
Barrera de aislamiento acústico compuesta multicapa
Se ha diseñado una estructura de aislamiento acústico de tres capas entre el compartimento del motor y la cabina: la capa interior es una placa amortiguadora de caucho butílico de 3 mm de espesor, que absorbe la energía de las vibraciones a través de materiales viscoelásticos; la capa intermedia es un algodón absorbente de sonido en forma de panal (diámetro de poro de 0,5 mm, densidad de 30 kg/m³), que utiliza cavidades de aire para atenuar el ruido de frecuencia media y alta; la capa exterior es un tablero de aislamiento acústico de aleación de aluminio y la superficie está rociada con un revestimiento de aislamiento acústico de nivel nanométrico (espesor 50 μm) para reflejar el ruido restante. Esta estructura puede atenuar el ruido de 200-2000Hz en 25dB, lo que equivale a establecer una "barrera silenciosa" entre el motor y el usuario.
Cabina completamente sellada y optimización del flujo de aire.
En vista del ruido aerodinámico (como el ruido del ventilador de refrigeración del motor), la cabina del motor está diseñada como una estructura completamente sellada, con un ventilador centrífugo silencioso incorporado (las aspas adoptan un diseño de borde dentado biónico) y con la ranura guía del conducto de aire, la velocidad del flujo de aire se uniforma y se reduce el ruido de los remolinos. Al mismo tiempo, la carrocería adopta un diseño aerodinámico para reducir el ruido del viento durante la conducción. A una velocidad de 30 km/h, el ruido del viento es de sólo 52 dB, 8 dB menos que el de los modelos tradicionales.
(III) Mejora del sistema de transmisión para reducir el ruido
Combinación de engranajes de alta precisión y transmisiones por correa.
La transmisión de engranajes tradicional es propensa a generar ruido debido al impacto del espacio entre dientes. En algunos modelos (como los scooters plegables livianos), se adopta una solución de transmisión compuesta de "correas síncronas de engranajes helicoidales": los engranajes helicoidales adoptan un proceso de rectificado (nivel de precisión de hasta 6), el error de engrane es inferior a 0,02 mm y la correa síncrona de poliuretano (la superficie del diente está cubierta con una capa de caucho resistente al desgaste) elimina el ruido del espacio de transmisión. Las mediciones reales muestran que esta solución reduce el ruido del sistema de transmisión de 58 dB a 50 dB, lo que se acerca al estándar silencioso del entorno de la biblioteca.
Diseño de aislamiento de vibraciones del sistema de suspensión del motor.
El motor se fija al bastidor mediante una suspensión elástica (fabricada en caucho natural y metal vulcanizado). El coeficiente de rigidez de la suspensión se adapta dinámicamente según la velocidad del motor (2000-4000 rpm). La eficiencia de aislamiento de vibraciones en el punto de frecuencia resonante (aproximadamente 80 Hz) es superior al 90 %, lo que evita la transmisión de vibraciones del motor al cuerpo y reduce la radiación de ruido de la fuente.
3. Cuatro caminos innovadores para la tecnología de supresión de vibraciones
(I) Diseño colaborativo de un sistema de absorción de impactos de múltiples etapas.
Amortiguación de impactos de horquilla delantera compuesta de resorte hidráulico
El potente scooter eléctrico todoterreno utiliza una horquilla delantera hidráulica de doble tubo con una válvula de amortiguación de compresión de baja velocidad incorporada y una válvula de amortiguación de rebote de alta velocidad, que puede ajustar automáticamente la fuerza de amortiguación según el grado de los baches de la carretera. Por ejemplo, cuando se encuentra con un obstáculo de 5 cm de altura, la horquilla delantera puede reducir el pico de impacto de 300 N a 120 N en 0,1 segundos y coopera con el resorte progresivo de la suspensión trasera (el coeficiente de rigidez aumenta linealmente de 20 N/mm a 40 N/mm con la compresión), formando un sistema de absorción de impactos de múltiples etapas de "amortiguador hidráulico delantero de amortiguación de resorte trasero", que reduce la vertical. aceleración de la vibración en más del 70% (condiciones de prueba: 10 km/h pasando por un camino de grava).
Tecnología inteligente de absorción de impactos adaptativa
Algunos modelos de gama alta están equipados con sistemas de absorción de impactos controlados electrónicamente con sensores: el sensor de aceleración de 6 ejes en la parte inferior de la carrocería monitorea la frecuencia de los golpes en la carretera (1-20 Hz) en tiempo real, y la ECU ajusta dinámicamente la amortiguación del amortiguador de acuerdo con los datos (rango de ajuste 0,5-2 N・s/mm). Por ejemplo, al conducir por caminos rurales de tierra, el sistema aumentará automáticamente la amortiguación para reducir la inclinación de la carrocería; en carreteras planas, reducirá la amortiguación para mejorar la flexibilidad de conducción. Esta tecnología mantiene la desviación estándar de vibración en diferentes condiciones de la carretera dentro de 0,3 m/s², que es mucho menor que los 1,2 m/s² de la absorción de impactos con amortiguación fija tradicional.
(II) Equilibrio rigidez y elasticidad de la estructura corporal.
Chasis de fundición integrado
La estructura del chasis se optimiza mediante simulación CAE y se utiliza el proceso de fundición a presión integrado de aleación de aluminio 6061-T6 para que la frecuencia modal del chasis evite el área de resonancia del motor (200-300 Hz). Al mismo tiempo, se añaden nervaduras de refuerzo a piezas clave (como soportes de batería y soportes de motor) y la rigidez general de la carrocería del automóvil aumenta en un 40%, lo que reduce la resonancia estructural causada por la vibración. La medición real muestra que la amplitud de la vibración del chasis se reduce de 0,8 mm a 0,3 mm, lo que equivale a reducir la intensidad de la vibración en un 62,5 %.
Disposición precisa de puntos de conexión elásticos.
Se establecen ocho puntos de conexión elástica entre la carrocería y el chasis (mediante casquillos de silicona con una dureza de 40 Shore A). La posición y rigidez de los puntos de conexión están determinadas por la optimización topológica, que puede aislar eficazmente la vibración de alta frecuencia (>100 Hz) transmitida por la superficie de la carretera. Por ejemplo, el punto de conexión entre el soporte del asiento y el chasis adopta un diseño asimétrico con baja rigidez lateral y alta rigidez longitudinal. Al filtrar los golpes laterales, garantiza la estabilidad del soporte longitudinal y reduce la aceleración de la vibración en el asiento por debajo de 0,5 m/s².
(III) Aplicación de propiedades mecánicas de nuevos materiales.
Atenuación de vibraciones de materiales compuestos de fibra de carbono.
En la carrocería de los modelos de alta gama se introducen materiales de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). Su módulo específico (230GPa/1,8 g/cm³) es 3 veces mayor que el de la aleación de aluminio, lo que puede mejorar significativamente la amortiguación estructural manteniendo su peso ligero. Por ejemplo, la relación de amortiguación del basculante trasero de fibra de carbono (0,025) es el doble que la del basculante de aleación de aluminio (0,012). Al pasar por badenes, el tiempo de atenuación de vibraciones de la suspensión trasera se reduce de 1,2 segundos a 0,6 segundos, evitando el exceso de residuos de vibraciones.
Optimización ergonómica de viscoelástica y silicona.
El asiento adopta una estructura compuesta de espuma viscoelástica de alta densidad (densidad 80 kg/m³) y cojín de silicona: la espuma viscoelástica se moldea de acuerdo con la distribución de presión del cuerpo humano (el grosor del área de concentración de presión en el hueso isquiático aumenta en un 20 %) y el cojín de silicona (grosor 15 mm, dureza Shore 25 A) absorbe la vibración vertical mediante deformación elástica. Las pruebas de usuario muestran que después de estar sentado durante 1 hora, la intensidad de la percepción de vibración de los glúteos se reduce en un 55%, aliviando eficazmente la fatiga.
(IV) Tecnología de control suave de la potencia de salida
Algoritmo de control vectorial y filtrado de par.
El controlador de motor de Suzhou Heins Medical Equipment Co., Ltd. adopta la tecnología FOC (control orientado a campo), combinada con un algoritmo de filtrado de par de paso bajo de segundo orden, para controlar la fluctuación del par de salida del motor dentro del 5% (el algoritmo de control tradicional fluctúa hasta un 15%). Por ejemplo, en la etapa de arranque, el sistema aumentará suavemente el par en una pendiente de 0,5 N・m/s para evitar el movimiento del cuerpo causado por la mutación del par y reducirá la aceleración de la vibración longitudinal de 1,5 m/s² a 0,6 m/s².
Predicción del estado de la carretera y adaptación de potencia.
Algunos modelos están equipados con cámaras de visión delantera y radares de ondas milimétricas, que pueden identificar baches en la carretera con 0,5 segundos de antelación (distancia de detección de 5 metros), y la ECU preajusta la potencia de salida del motor y la amortiguación del amortiguador en consecuencia. Por ejemplo, cuando se detecta un golpe en el frente, el sistema reducirá el par del motor en un 10% por adelantado y aumentará la amortiguación del amortiguador en un 20%, reduciendo la vibración del impacto al pasar en un 30% y realizando un control activo de "desacelerar antes del golpe".