Καθώς η διείσδυση στην αγορά των ηλεκτρικών βαρέων φορτηγών-συνεχίζει να αυξάνεται, πολλοί χρήστες εξακολουθούν να έχουν περιορισμένη κατανόηση των βασικών διαμορφώσεων τους-ιδιαίτερα του ηλεκτρικού κινητήριου άξονα. Ως βασικό συστατικό τουΣύστημα άξονα EV, ο ηλεκτρικός άξονας επηρεάζει άμεσα την απόδοση, την απόδοση και το λειτουργικό κόστος του οχήματος.
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποιάξονες ηλεκτρικών φορτηγών, και ποιοι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός άξονα EV ή ενός συστήματος e{0}}άξονα; Αυτός ο οδηγός παρέχει μια λεπτομερή ανάλυση από πολλαπλές διαστάσεις, συμπεριλαμβανομένης της δομής του άξονα, του αριθμού των κινητήρων, της σχεδίασης του κιβωτίου ταχυτήτων και της διαμόρφωσης-απαγωγής ισχύος (PTO).
01 Δομή του Ηλεκτρικού κινητήριου άξονα
Ένας παραδοσιακός κινητήριος άξονας φορτηγού αποτελείται από τέσσερα κύρια συγκροτήματα, τα περισσότερα από τα οποία διατηρούνται ακόμη στα σύγχρονα ηλεκτρικά συστήματα αξόνων.
1. Περίβλημα άξονα
Το περίβλημα του άξονα είναι το κύριο στοιχείο που φέρει-το φορτίο τόσο του συμβατικού όσο και του ηλεκτρικού άξονα φορτηγού. Οι συνήθεις διαδικασίες κατασκευής περιλαμβάνουν τη συγκόλληση χάλυβα με στάμπα, την υδραυλική διαστολή και τη χύτευση ακριβείας. Αυτές οι ώριμες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε πλατφόρμες αξόνων EV για την εξισορρόπηση του κόστους, του βάρους και της αντοχής.
2. Κύριος μειωτήρας
Ο κύριος μειωτήρας μετατρέπει τη ροπή εισόδου σε ροπή-τελικής εξόδου τροχού. Τόσο στις εφαρμογές ντίζελ όσο και σε ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες, παράμετροι όπως η διάμετρος του πίσω δοντιού (π.χ. 485, 440, 400) υποδεικνύουν την ικανότητα ροπής και τη φέρουσα ισχύ-του φορτίου. Οι μεγαλύτερες διάμετροι αντιστοιχούν γενικά σε υψηλότερη ροπή-του άκρου τροχού, η οποία είναι κρίσιμη για τα ηλεκτρικά βαρέα{10}}φορτηγά.
3. Τέλος τροχού
Το άκρο του τροχού υποστηρίζει υψηλή-ταχύτητα περιστροφής και βαριά φορτία. Οι σύγχρονοι άξονες ηλεκτρικών φορτηγών χρησιμοποιούν συνήθως συντήρηση-ελεύθερα άκρα τροχών, μειώνοντας τη συχνότητα σέρβις και το κόστος κύκλου ζωής-ένα σημαντικό πλεονέκτημα για τους στόλους EV.
4. Σύστημα πέδησης
Τα φρένα τυμπάνου και τα δισκόφρενα χρησιμοποιούνται και τα δύο σε εφαρμογές ηλεκτρικών αξόνων. Τα φρένα σφηνών έχουν γίνει κυρίαρχο σε-ηλεκτρικά συστήματα αξόνων βαρέως τύπου λόγω της συμπαγούς δομής τους και της απόκρισης απόδοσης πέδησης.
Παράδειγμα: Στα περισσότερα σχέδια αξόνων EV, το περίβλημα του άξονα, το άκρο του τροχού και το σύστημα πέδησης παραμένουν σε μεγάλο βαθμό συνεπή με την παραδοσιακή αρχιτεκτονική κινητήριων αξόνων φορτηγού.
Δομικοί τύποι ηλεκτρικού κινητήριου άξονα
Οι ηλεκτρικοί κινητήριοι άξονες που χρησιμοποιούνται σε βαρέως{0}}ηλεκτρικά ηλεκτρικά οχήματα γενικά υιοθετούν μία από τις δύο δομικές διατάξεις.
Δομή 1: Ενσωματωμένο περίβλημα άξονα (ενσωματωμένος άξονας EV)
Αυτός ο σχεδιασμός διατηρεί το παραδοσιακό περίβλημα του άξονα, τα άκρα των τροχών και το σύστημα πέδησης, ενώ ενσωματώνει το συγκρότημα κινητήρα + κιβωτίου ταχυτήτων στην μπροστινή φλάντζα. Η ροπή από τον ηλεκτροκινητήρα μεταδίδεται μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων για την κίνηση των τροχών.
Παράδειγμα: Ένα ηλεκτρικό φορτηγό-βαρέως τύπου εξοπλισμένο με ενσωματωμένο ηλεκτρικό κινητήριο άξονα.
Αυτός ο τύποςΣύστημα άξονα EVπροσφέρει χαμηλό κόστος και υψηλή ωριμότητα, καθώς επαναχρησιμοποιεί τα συμβατικά εξαρτήματα του κινητήριου άξονα φορτηγού. Ωστόσο, οι περιορισμοί χώρου συνήθως περιορίζουν τη μετάδοση σε δύο ή τρεις ταχύτητες και η ενσωμάτωση PTO συχνά δεν είναι δυνατή.
Παράδειγμα: Ένα ηλεκτρικό φορτηγό βαρέως τύπου-με ηλεκτρικό κινητήριο άξονα τριών-τμημάτων.
Δομή 2: Περίβλημα άξονα τριών τμημάτων (Σύστημα αξόνων E{{2})
Σε αυτή τη διαμόρφωση, το περίβλημα του αριστερού και του δεξιού άξονα διαχωρίζονται, με τον ηλεκτροκινητήρα, το κιβώτιο ταχυτήτων και το προαιρετικό PTO να είναι ενσωματωμένα στο κεντρικό τμήμα. Αυτό το αρθρωτό σύστημα e-άξονα επιτρέπει μεταδόσεις πολλαπλών-ταχυτήτων (3–6 ταχύτητες), βελτιώνοντας τόσο την απόδοση ισχύος όσο και την ενεργειακή απόδοση.
Αν και ο σχεδιασμός τριών-τμημάτων αυξάνει ελαφρώς το βάρος λόγω των συνδέσεων με φλάντζα, η χωρητικότητά του είναι αξιόπιστη και κατάλληλη για βαριές-εφαρμογές EV.
Παράδειγμα: Τα ηλεκτρικά βαρέα-φορτηγά φορτηγά είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρικό κινητήριο άξονα τριών- σταδίων.
Industry Trend Insight:
Ενώ οι ενσωματωμένοι άξονες EV κυριαρχούν στην τρέχουσα αγορά λόγω των πλεονεκτημάτων κόστους, τα αρθρωτά συστήματα ηλεκτρικών αξόνων με μεταδόσεις πολλαπλών-ταχυτήτων αντιπροσωπεύουν τη μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης.
02 Επιλογή του αριθμού των κινητήρων
Ο πιο πρόσφατος ηλεκτρικός κινητήριος άξονας-βαρέων-φορτηγών που αναπτύχθηκε μόνος του χρησιμοποιεί έναν μόνο κινητήρα.
Οι περισσότεροι ηλεκτρικοί κινητήριοι άξονες για βαρέα-φορτηγά φορτηγά χρησιμοποιούν έναν μόνο κινητήρα λόγω περιορισμών εγκατάστασης. Οι τυπικές προδιαγραφές ενός άξονα EV με έναν-μοτέρ περιλαμβάνουν μέγιστη ισχύ εξόδου περίπου 390 kW και μέγιστη ροπή άνω των 700 Nm.
Για την επίτευξη υψηλότερης απόδοσης, υιοθετούνται όλο και περισσότερο συστήματα αξόνων EV διπλού-κινητήρα. Αυτά τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιούν:
Διατάξεις κινητήρα εμπρός-πίσω που οδηγούν έναν κοινό μειωτήρα ή
Κατανεμημένα σχέδια κινητήρα που εξαλείφουν τον παραδοσιακό κύριο μειωτήρα.
Αντιπροσωπευτικό παράδειγμα είναι το Tesla Semi, το οποίο χρησιμοποιεί σύστημα ηλεκτρικού άξονα με διπλό-μοτέρ με ηλεκτρονικό έλεγχο διαφορικού.
Παράδειγμα: Ηλεκτρικός κινητήριος άξονας του ημιηλεκτρικού φορτηγού βαρέως-Tesla.
Πλεονέκτημα επιχειρησιακής στρατηγικής:
Οι διπλοί-άξονες EV κινητήρα επιτρέπουν την έξυπνη κατανομή ισχύος. Και οι δύο κινητήρες λειτουργούν κατά τη διάρκεια εκκινήσεων και αναρρίχησης με βαρύ φορτίο, ενώ η λειτουργία ενός-μοτέρ χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της πλεύσης για μεγιστοποίηση της απόδοσης.
03 Γρανάζια μετάδοσης σε συστήματα ηλεκτρικών αξόνων
Σε σύγκριση με τους κινητήρες ντίζελ, οι ηλεκτροκινητήρες έχουν μεγαλύτερο εύρος απόδοσης λειτουργίας. Ως αποτέλεσμα, οι άξονες των ηλεκτρικών φορτηγών δεν απαιτούν τόσες ταχύτητες όσο τα παραδοσιακά κιβώτια ταχυτήτων.
Οι ενσωματωμένοι άξονες EV συνήθως χρησιμοποιούν κιβώτια ταχυτήτων 2 ταχυτήτων
Τα αρθρωτά συστήματα e-αξόνων μπορούν να υποστηρίξουν κιβώτια ταχυτήτων 3, 4 ή 6 ταχυτήτων
Για παράδειγμα, ένας σύγχρονος ηλεκτρικός κινητήριος άξονας με κιβώτιο ταχυτήτων 3-ταχυτήτων μπορεί να επιτύχει ροπή τροχού-έως και 48.700 Nm, επαρκής για απαιτητικές εφαρμογές βαρέως τύπου.
Σύσταση επιλογής ταχύτητας:
Επίπεδες περιοχές: άξονας EV 2 ταχυτήτων
Λοφώδες έδαφος: Σύστημα ηλεκτρονικού άξονα 3-ταχυτήτων
Ορεινές περιοχές: Ηλεκτρικό σύστημα αξόνων 4 ταχυτήτων
04 Power Take-Σχεδίαση (PTO) σε άξονες EV
Παράδειγμα:Ο ηλεκτρικός κινητήριος άξονας αυτού του ηλεκτρικού φορτηγού βαρέως-δεν περιλαμβάνει PTO
Τα πρώτα σχέδια ηλεκτρικών αξόνων συχνά δεν είχαν λειτουργικότητα PTO λόγω περιορισμών χώρου. Σε τέτοιες περιπτώσεις, απαιτούνταν ένας βοηθητικός κινητήρας για την κίνηση των υδραυλικών συστημάτων, προσθέτοντας περιττό βάρος και κόστος.
Παράδειγμα: Νέος ηλεκτρικός κινητήριος άξονας με τον κινητήρα στα αριστερά, το κιβώτιο ταχυτήτων στο κέντρο και το PTO στα δεξιά.
Τα σύγχρονα κιτ αξόνων EV ενσωματώνουν όλο και περισσότερο τη δυνατότητα PTO απευθείας στον ηλεκτρικό κινητήριο άξονα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για ανατρεπόμενα φορτηγά και οχήματα μεταφοράς πόρων-που βασίζονται σε υδραυλικά συστήματα.
Σύσταση:
Ακόμα κι αν δεν απαιτείται άμεσα PTO, η επιλογή ενός συστήματος ηλεκτρικού άξονα με PTO βελτιώνει τη μακροπρόθεσμη-ευελιξία και την αξία μεταπώλησης.
Η μεγάλη χωρητικότητα της μπαταρίας, η μεγάλη αυτονομία οδήγησης και οι προηγμένοι ηλεκτρικοί κινητήριοι άξονες καθορίζουν το μέλλον των ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών. Επιλέγοντας τον σωστό άξονα EV,e-σύστημα άξονα, ή η διαμόρφωση του άξονα του ηλεκτρικού φορτηγού απαιτεί προσεκτική εξέταση των συνθηκών λειτουργίας, του εδάφους και των απαιτήσεων εφαρμογής.