专访：新型“节能型”轮毂降低滚动阻力

过去二十年来，卡车发动机取得了显著进步，新技术提高了燃油经济性，并降低了二氧化碳和氮氧化物的排放。然而，尽管发动机技术取得了长足发展，重型动力总成的其他部件却没有享受到同样的进步。

这是一个错失的机会；虽然总体效率提升幅度较小，但如果将某个部件的性能提升应用于庞大的车队，则可以显著降低燃油消耗和排放。

Fersa拥有超过50年的车辆轴承解决方案设计和制造经验。今年3月，这家西班牙公司推出了一款专为中型和重型卡车设计的新型轮毂。

在正式发布之前，这款新型燃油效率（FE）轮毂已经完成了超过一百万英里的“密集”测试。在此期间收集的数据表明，该新型部件能够将燃油经济性提高3%甚至更多。

Fersa首席执行官Rafael Paniagua在发布会上发表声明称：“交通运输行业面临着降低成本和排放的巨大压力。我们的燃油效率技术是一项颠覆性技术，经证实可节省燃油消耗，降低二氧化碳排放，并将传动系统摩擦减少高达50%。”

为了更深入了解新型节能轮毂，Power Progress International 采访了 Fersa 智能移动部门业务发展经理 David Gimeno，他首先介绍了开发过程的一些背景信息。

“大约两年前，我们注意到市场趋势正在发生变化，OEM厂商要求产品效率更高。我们之前交付的产品使用寿命从一百万公里延长到两百万公里，但现在重点是燃油经济性。所以我们对那款寿命为两百万公里的产品进行了改进，问自己：‘我们能做些什么来优化设计，使其更高效？’”

“从那时起，我们开始研究轮毂，以及作为一家轴承公司，我们能做些什么来改进它。正是这项研究最终催生了节能轮毂。”

微观几何学至关重要

吉梅诺解释说，在重新设计轮毂时，有些部件是全新的，而另一些则沿用了原有的设计。凭借Fersa的专业技术，新款轮毂采用了使用微几何设备生产的轴承，这种设备“完全是全新的”，旨在降低摩擦和阻力。

微观几何形状是指影响接触、摩擦和功能性能的精细表面纹理，它决定了各个滚子轴承接合时的接触面积是否达到最佳状态。吉梅诺表示，要达到所需的微观几何形状精度，需要新的设备，同时质量控制也必须加强以支持新的工艺流程。

用于制造圆锥滚子轴承的钢材也进行了升级，以实现更高的微观几何精度，同时密封轴承单元也采用了改进的润滑剂。

“用于制造密封单元的每个组件都是全新的，它们取代了原有的部件，”吉梅诺解释说。“此外，我们还新建了一座设施来支持组件测试，以便验证我们的技术。”

零部件生产

Fersa公司生产节能轮毂中使用的许多部件，包括内外轴承环、滚子和保持架。Gimeno解释说，该公司负责整个轴承的交付。供应商提供的部件包括铸件和润滑剂。

他说：“这个中心在现有版本的基础上不断发展演变，这意味着我们必须提供所有相关的组件。”

轴承中使用的润滑脂也来自值得信赖的供应商；该产品的设计寿命与整个轮毂组件的寿命相同。密封工艺也采用了全新技术，因为确保其足够坚固耐用，能够满足轮毂的整个使用寿命至关重要。

“为了达到必要的公差，我们对密封件的材料和几何形状都进行了改进。”

经济与排放

新型节能轮毂的测试结果显示，燃油经济性平均提高了3%。据吉梅诺称，这些轮毂还能降低排放。

“有一个公式可以用来计算燃油经济性降低后减少的二氧化碳克数。这个公式可以证明你正在减少排放。”

轮毂的使用并不局限于柴油车型；应用于纯电动车型，轮毂也能帮助延长续航里程。“如果车辆采用的是轮毂电机系统，则需要进行一些小的改动；但如果是传统的电动驱动系统，动力仍然通过轮毂传递到车轮，那么轮毂就能正常工作。”吉梅诺说道。

最终结果将取决于驱动系统——Fersa尚未用纯电动卡车测试过该装置——但Gimeno认为，这款节能轮毂能够成功应对电池驱动系统提供的扭矩水平。“我们在其他电动应用中也使用了类似的产品，效果很好。”

这些轮毂不仅可以用于卡车牵引车，还可以用于挂车。吉梅诺回忆说，在测试过程中，团队使用了两辆几乎完全相同的卡车（车牌号仅相差一位数字），其中一辆使用原厂轮毂，另一辆使用新型FE轮毂。

“我们对仅在牵引车上使用轮毂的测试结果非常满意。然后我们尝试在挂车上使用新的轮毂，也看到了这些改进带来的积极影响，”他指出。

制造业产出

目前，Fersa正处于新配送中心启动的“早期采用”阶段。Gimeno表示，公司正在与不同的客户合作，了解未来的需求，并据此考虑建立生产设施以满足这些产量需求。

他解释说：“节能轮毂由一系列独立部件组成。我们需要先了解市场需求（才能确定最终产量），因为为轮毂轴承微几何结构提供支持的投资只是其中一项应用，未来还会有其他应用。”