Πρόσφατα, στο άρθρο"Πώς να επιλέξετε έναν ηλεκτρικό άξονα μετάδοσης κίνησης για ηλεκτρικά φορτηγά βαρέως τύπου-"δημοσιεύτηκε από το TRION, ένας αναγνώστης σχολίασε:«Μην χρησιμοποιείτε ηλεκτρικούς άξονες σε εργοτάξια».Αυτό το σχόλιο πυροδότησε μια νέα συζήτηση: Ποια σενάρια εφαρμογών είναι πιο κατάλληλα για ηλεκτρικά βαρέα φορτηγά-να χρησιμοποιούνσύστημα άξονων?
Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, η TRION εξέτασε τα κύρια σενάρια εφαρμογών των ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών και ανέλυσε πώς τα τεχνικά χαρακτηριστικά αυτών των σεναρίων ευθυγραμμίζονται με τη διαμόρφωση και την απόδοση τουάξονες ηλεκτρικών φορτηγών. Αυτό το άρθρο στοχεύει να παρέχει οδηγίες αναφοράς για τους χρήστες κατά την επιλογή και την εφαρμογή κινητήριων αξόνων φορτηγού.
01 Τρόποι οδήγησης ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών: Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Προς το παρόν, τα ηλεκτρικά βαρέα-φορτηγά φορτηγά υιοθετούν κυρίως δύο τρόπους οδήγησης.
1. Central Drive
Σε μια διάταξη κεντρικής μετάδοσης κίνησης, ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων (κινητήρια μονάδα) είναι εγκατεστημένα στη μέση του πλαισίου και συνδέονται με τον κινητήριο άξονα μέσω ενός κινητήριου άξονα. Αυτή η διάταξη είναι συνεπής με αυτή των παραδοσιακών-οχημάτων που κινούνται με καύσιμα.
Φόντα:
Ο κεντρικός δίσκος προσφέρει υψηλή αξιοπιστία και χαμηλό κόστος. Εξαρτήματα όπως ο κινητήριος άξονας, ο πίσω άξονας και η ανάρτηση μοιράζονται με οχήματα συμβατικών καυσίμων. Επειδή αυτά τα εξαρτήματα παράγονται και τυποποιούνται μαζικά-, το κόστος εργαλείων έχει ήδη αποσβεστεί, με αποτέλεσμα χαμηλότερο κόστος προμήθειας. Επιπλέον, ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων είναι τοποθετημένα στο κέντρο του πλαισίου χρησιμοποιώντας ανάρτηση τεσσάρων-σημείων, η οποία συμβάλλει στη μείωση της ζημιάς από κρούσεις και κραδασμούς.
Στα ηλεκτρικά φορτηγά βαρέως-με κεντρική μετάδοση κίνησης, ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων είναι τοποθετημένα στη μέση του πλαισίου.
Μειονεκτήματα:
Αυτή η διαμόρφωση καταλαμβάνει εσωτερικό χώρο πλαισίου, καθιστώντας δύσκολη την τακτοποίηση κάτω από-τοποθετημένες μπαταρίες και περιορίζοντας την επέκταση της χωρητικότητας της μπαταρίας. Περιλαμβάνει επίσης πολλά εξαρτήματα και χαμηλή ενσωμάτωση, κάτι που δεν είναι ευνοϊκό για το συνολικό βάρος του οχήματος. Επιπλέον, η μετάδοση ισχύος βασίζεται στον κινητήριο άξονα και η απώλεια ενέργειας συμβαίνει σε κάθε γενική άρθρωση, με αποτέλεσμα χαμηλότερη απόδοση μετάδοσης και σχετικά υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
2. Ηλεκτρικός κινητήριος άξονας
Σε αυτή τη διαμόρφωση, ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων ενσωματώνονται απευθείας στον κινητήριο άξονα, με αποτέλεσμα μια συμπαγή δομή και υψηλή απόδοση μετάδοσης.
Διαμόρφωση ηλεκτρικού άξονα μετάδοσης κίνησης βαρέος-ημιηλεκτρικού φορτηγού Tesla: 2 κινητήριοι άξονες + 3 ηλεκτροκινητήρες
Η TRION πιστεύει ότι η μεγαλύτερη αξία του ηλεκτρικού άξονα έγκειται στην ικανότητά του να αλλάζει ριζικά την παραδοσιακή διάταξη των επαγγελματικών οχημάτων, καθιστώντας τη συνολική δομή πιο βελτιωμένη. Επιτρέπει την πλήρη χρήση του εσωτερικού του πλαισίου για την εγκατάσταση της μπαταρίας κάτω από-τοποθετημένη μπαταρία, μειώνοντας έτσι το κέντρο βάρους του οχήματος και βελτιώνοντας την απόδοση χειρισμού.Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι το μειωμένο βάρος, το οποίο συμβάλλει στο συνολικό βάρος του οχήματος-ένας ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας για τα ηλεκτρικά βαρέα- φορτηγά. Ένα τρίτο πλεονέκτημα είναι η χαμηλότερη απώλεια ενέργειας, η οποία μειώνει άμεσα τη συνολική κατανάλωση ισχύος του οχήματος.
Ωστόσο,άξονες EVαπαιτούν εντελώς νέα σχέδια, που περιλαμβάνουν πολυάριθμες μήτρες σφράγισης, καλούπια χύτευσης, καθώς και εξαρτήματα και μετρητές για παραγωγή και συναρμολόγηση. Επιπλέον, το τρέχον ποσοστό εγκατάστασης παραμένει χαμηλό (σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της TRION, λιγότερο από το 10% των ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών), με αποτέλεσμα σχετικά υψηλό κόστος για κιτ αξόνων EV. Καθώς η υιοθέτηση συνεχίζει να αυξάνεται, το κόστος των ηλεκτρικών κινητήριων αξόνων αναμένεται να επανέλθει σταδιακά σε πιο λογικό επίπεδο.
Ο ηλεκτρικός κινητήριος άξονας απαιτεί εντελώς νέο σχεδιασμό, με αποτέλεσμα χαμηλό όγκο παραγωγής και υψηλότερο κόστος.
02 Σενάρια εφαρμογής και καταλληλότητα ηλεκτρικών κινητήριων αξόνων
Ένα ηλεκτρικό ανατρεπόμενο φορτηγό 8x4 για σενάρια μηχανικής και μεταφοράς, που λειτουργεί κάτω από σκληρές συνθήκες οδήγησης.
1. Σενάρια Μεταφοράς Μηχανικών
Τα τυπικά οχήματα περιλαμβάνουν ηλεκτρικά ανατρεπόμενα φορτηγά 8×4, ηλεκτρικές μπετονιέρες 8×4 και ηλεκτρικά φορτηγά εξόρυξης. Οι οδικές συνθήκες στις μεταφορές μηχανικής περιλαμβάνουν συχνά χωματόδρομους, δρόμους με χαλίκι, δρόμους από τσιμέντο και ασφαλτοστρωμένους δρόμους. Σε ορισμένες περιοχές, τα ηλεκτρικά ανατρεπόμενα φορτηγά και τα ορυχεία υπερφορτώνονται συχνά, προκαλώντας σοβαρές ζημιές στους δρόμους. Οι χωματόδρομοι και οι χωματόδρομοι μπορούν να δημιουργήσουν βαθιές αυλακώσεις, αυξάνοντας τον κίνδυνο να χτυπήσει το χαμηλότερο σημείο του κινητήριου άξονα του φορτηγού στο έδαφος.
Επειδή ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων στους ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες χρησιμοποιούν συνήθως περιβλήματα αλουμινίου, οι κρούσεις με σκληρά αντικείμενα μπορούν εύκολα να προκαλέσουν ζημιά στο περίβλημα, οδηγώντας σε αντικατάσταση κινητήρα ή κιβωτίου ταχυτήτων και σημαντικά υψηλότερο κόστος συντήρησης. Επιπλέον, ο ηλεκτρικός άξονας είναι τοποθετημένος κάτω από την ανάρτηση ως μέρος της μη αναρτώμενης μάζας, η οποία μπορεί να αυξήσει τα κρουστικά φορτία που μεταδίδονται στο πλαίσιο και την καμπίνα όταν λειτουργεί σε ανώμαλους δρόμους.
Η σύσταση της TRION:
Τα ηλεκτρικά βαρέα{0}}φορτηγά που χρησιμοποιούνται σε σκληρές μηχανολογικές συνθήκες μεταφοράς γενικά δεν είναι κατάλληλα για ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες.
Τα περιβλήματα του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων είναι κατασκευασμένα από κράμα αλουμινίου, το οποίο καταστρέφεται εύκολα εάν χτυπηθεί από σκληρά αντικείμενα.
2. Σενάρια μεταφοράς που βασίζονται σε πόρους
Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει κυρίως τη μεταφορά άμμου, χαλίκι, άνθρακα και μεταλλεύματος. Οι συνθήκες του δρόμου συνήθως αποτελούνται από ανώμαλες επιφάνειες σε χώρους φόρτωσης, επαρχιακούς δρόμους, εθνικούς αυτοκινητόδρομους και οδούς ταχείας κυκλοφορίας. Οι προαύλιοι δρόμοι έχουν συνήθως εντοπισμένες λακκούβες και όχι βαθιές αυλακώσεις και το χαμηλότερο σημείο του άξονα του ηλεκτρικού φορτηγού είναι απίθανο να έρθει σε επαφή με το έδαφος.
Επί του παρόντος, τα ηλεκτρικά βαρέα φορτηγά-6×4 χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεταφορές βασισμένες σε πόρους-με εύρος μονής-φόρτισης γενικά εντός 220 χιλιομέτρων. Εάν οι χρήστες δίνουν προτεραιότητα στο χαμηλό κόστος αγοράς, έχουν περιορισμένα ετήσια χιλιόμετρα και είναι λιγότερο ευαίσθητοι στην κατανάλωση ενέργειας, μια λύση κεντρικής μονάδας μπορεί να είναι επαρκής. Ωστόσο, για μεγάλες ετήσιες απαιτήσεις σε μίλια και υψηλότερη απόδοση, συνιστάται ένα σύστημα e-axle.
Το TRION προτείνει:
Κατά την επιλογή-ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών μεγάλης χωρητικότητας για μεταφορά πόρων, η απόσταση του ηλεκτρικού κινητήριου άξονα από το έδαφος πρέπει να υπερβαίνει τα 260 mm.
Τα περιβλήματα του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων θα πρέπει να χρησιμοποιούν χαλύβδινα υλικά για να μειώσουν τον κίνδυνο ρωγμών κατά την κρούση.
Το κιβώτιο ταχυτήτων θα πρέπει να προσφέρει 3 ή 4 ταχύτητες για να χειριστεί την εκκίνηση, την επιτάχυνση, τις απότομες ανόδους και τη λειτουργία υψηλής-ταχύτητας.
Ο ηλεκτρικός άξονας θα πρέπει να είναι εξοπλισμένος με διεπαφή PTO. Τα ανατρεπόμενα φορτηγά που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά άμμου και χαλίκι απαιτούν μια υδραυλική αντλία που κινείται μέσω PTO για τη λειτουργία του μηχανισμού ανατροπής.
Ο ηλεκτρικός κινητήριος άξονας έχει απόσταση από το έδαφος μεγαλύτερη από 260 mm και το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από χυτό χάλυβα και έχει διεπαφή-απαγωγής ισχύος.
3. Σενάρια Μεταφοράς Εξπρές και Δεμάτων
Για να μειώσουν περαιτέρω το λειτουργικό κόστος, πολλές εταιρείες logistics》και δεμάτων έχουν αντικαταστήσει διαδρομές εντός 400 χιλιομέτρων με ηλεκτρικά βαρέα φορτηγά-. Σύμφωνα με την έρευνα της TRION, αυτοί οι χειριστές δίνουν μεγάλη έμφαση στην κατανάλωση ενέργειας. Εάν ένα όχημα διανύει περισσότερα από 250.000 χιλιόμετρα ετησίως και η μέση κατανάλωση ενέργειας μειωθεί από 1,6 kWh/km σε 1,3 kWh/km, το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να μειωθεί κατά περίπου 60.000 γιουάν, υποθέτοντας μέση τιμή ηλεκτρικής ενέργειας 0,8 γιουάν/kWh.
Τα ηλεκτρικά φορτηγά βαρέως-που χρησιμοποιούνται για ταχεία παράδοση και μεταφορά εμπορευμάτων χρησιμοποιούν μπαταρία-στο--κάτω διάταξη σε συνδυασμό με έναν ηλεκτρικό κινητήριο άξονα.
Η ταχεία μεταφορά και η μεταφορά δεμάτων πραγματοποιείται εξ ολοκλήρου σε δρόμους ταχείας κυκλοφορίας, καθιστώντας την το πιο κατάλληλο σενάριο εφαρμογής για ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες. Η TRION συνιστά τις ακόλουθες διαμορφώσεις:
Το όχημα θα πρέπει να υιοθετήσει μια στρατηγική πολλαπλών-κινητήρων. Για παράδειγμα, εγκατάσταση τριών ή τεσσάρων κινητήρων σε δύο κινητήριους άξονες. Κατά την εκκίνηση και την επιτάχυνση, λειτουργούν δύο κινητήρες. κατά τη διάρκεια-του ταξιδιού υψηλής ταχύτητας, ένας ή δύο κινητήρες λειτουργούν για βέλτιστη απόδοση. κατά την αναρρίχηση, όλοι οι κινητήρες παρέχουν μέγιστη ισχύ. και κατά την οδήγηση σε κατηφόρα, πολλαπλοί κινητήρες εκτελούν αναγεννητική πέδηση, με τη δύναμη πέδησης να φτάνει έως και το 48% της μέγιστης ισχύος εξόδου για να διασφαλιστεί η ασφάλεια.
Απεικόνιση: Το ηλεκτρικό φορτηγό βαρέως-χρησιμοποιεί δύο ηλεκτρικούς κινητήριους άξονες και τρεις κινητήρες, χρησιμοποιώντας μια στρατηγική κίνησης πολλαπλών-κινητήρων.
Οι δρόμοι ταχείας κυκλοφορίας συνήθως έχουν μέγιστες κλίσεις περίπου 5%, επομένως αρκεί ένα κιβώτιο 2 ταχυτήτων, χωρίς να χρειάζονται σχέδια 3 ή 4 ταχυτήτων.
Για να επιδιώξετε τον ελαφρύ σχεδιασμό, συνιστώνται περιβλήματα από κράμα αλουμινίου για κινητήρες και κιβώτια ταχυτήτων.
Για τη μείωση των κραδασμών και των κραδασμών που μεταδίδονται στο πλαίσιο και την καμπίνα και για τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της διάρκειας ζωής του ηλεκτρικού κινητήριου άξονα, συνιστάται η πίσω αερανάρτηση και τα ελαστικά ευρείας βάσης-μέσης πίεσης-.
Σύναψη
Η TRION πιστεύει ότι οι ηλεκτρικοί άξονες αντιπροσωπεύουν τη μελλοντική κατεύθυνση ανάπτυξης των ηλεκτρικών βαρέων-φορτηγών. Οι χρήστες θα πρέπει να επιλέξουν τη διαμόρφωση και την απόδοση των ηλεκτρικών κινητήριων αξόνων με βάση τα πραγματικά σενάρια εφαρμογής τους. Καθώς τα ποσοστά εγκατάστασης συνεχίζουν να αυξάνονται,άξονας EVτο κόστος θα μειωθεί σταδιακά. Από την άποψη του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας (TCO), όταν τα ετήσια χιλιόμετρα υπερβαίνουν τα 150.000 χιλιόμετρα, τα πλεονεκτήματα εξοικονόμησης ενέργειας-άξονες ηλεκτρικών φορτηγώνγίνονται σημαντικές, επιτρέποντας την ανάκτηση της αρχικής διαφοράς τιμής εντός ενός έως δύο ετών.
