Nedavno je TRION objavio dva članka-"Koji su scenariji prikladniji za električne teške-kamione za korištenje električne pogonske osovine"i"Kako odabrati električnu pogonsku osovinu za električne teške-kamione"-koji je privukao široku pozornost vlasnika kamiona i profesionalaca u industriji u vezi s-teškim uvjetimae osovinski sustavrješenja.
Iz perspektive strukture i principa rada, električne pogonske osovine za teške-kamione mogu se podijeliti u tri vrste: integrirane, vanjske-ugradbe i distribuirane. Koje su razlike između ove tri konfiguracije? Kako korisnici trebaju odabrati? I koje će rješenje vjerojatno postati glavni razvojni trend?
01 Integrirane i vanjske-postavljene električne pogonske osovine
Najistaknutija značajka vanjske-postavljene električne osovine je njezino integralno kućište osovine. Sklop motora i prijenosa ugrađen je na kućište osovine kroz sučelje prirubnice. Po izgledu, sklop motora i prijenosa izgleda kao da je "obješen" na osovinu, zbog čega se naziva vanjski-ugrađeni dizajn. Osim toga, struktura glavnog reduktorskog zupčanika također se mora prilagoditi u skladu s tim, obično se mijenjajući sa konusnog zupčanika na spiralni zupčanik.
Vanjska električna pogonska osovina: Sklop motora i mjenjača povezani su s kućištem osovine preko prirubnice.
Spiralni zupčanici i diferencijal glavnog reduktora vanjske električne pogonske osovine.
Najveći problem s vanjskom{0}}montažomosovina električnog kamionaje ekscentričnost. Sklop motora i prijenosa djeluje poput konzolne grede, čije je težište pomaknuto u odnosu na os kotača. Prilikom vožnje po neravnim ili neravnim cestama, ova konfiguracija stvara značajne inercijske sile, koje mogu negativno utjecati na pouzdanost motora i prijenosa. Zbog ograničenja prostora za ugradnju u sredini okvira, prijenos obično ima samo dva zupčanika, a snaga motora je relativno ograničena.
Težište vanjske električne pogonske osovine pomaknuto je od osovinske linije.
"Kad je snaga nedovoljna, količina to nadoknađuje." Najizravniji način povećanja snage sustava e-osovine je vanjska montaža sklopova na prednju i stražnju stranu kućišta osovine, korištenjem dvaju motora i sklopova prijenosa za zajednički pogon glavnog reduktora. Trenutačno vršna snaga dvostruke-motorne vanjske-postavljene električne pogonske osovine može doseći do 550 kW (približno 748 konjskih snaga). Njegove prednosti uključuju relativno nisku cijenu i dobro održavanje, dok su njegovi nedostaci niska integracija, velika veličina i ograničen broj zupčanika.
Bosch integrirana električna pogonska osovina: visoko integrirani motor, više{0}}brzinski mjenjač, završni pogon i diferencijal.
Kako bi se riješili problemi ekscentričnosti, niske integracije i velike ukupne veličine povezane s vanjskim-postavljenim električnim pogonskim osovinama, razvijena je integrirana električna osovina. U ovom dizajnu, osovina je podijeljena u tri dijela. Središnji dio integrira motor, više-brzinski prijenos, glavni reduktor i diferencijal u jednu jedinicu, dopuštajući mu da stane u raspoloživi prostor u sredini okvira. Lijevi i desni dio su odljevci dizajnirani za montiranje krajeva kotača i kočionih sustava. Ove tri sekcije su povezane preko prirubnica.
Glavne prednosti integrirane pogonske osovine kamiona su visoka razina integracije, ckompaktna struktura i dostupnost više prijenosnih omjera. Njegov glavni nedostatak je što zahtijeva potpuno novi razvoj, što rezultira relativno većim troškom.
02 Distribuirana električna pogonska osovina i strategija vožnje
Najistaknutija značajka raspodijeljene električne pogonske osovine je eliminacija mehaničkog diferencijala. Umjesto toga, dva motora neovisno pokreću lijevi i desni kotač. Prilikom rada u teškim uvjetima na cesti, sustav kontrole šasije dinamički prilagođava brzinu i okretni moment svakog kotača i može čak i obrnuti rotaciju kotača kako bi se postiglo okretanje-na mjestu. Tijekom skretanja, kontrolni sustav precizno izračunava brzinu i okretni moment svakog kotača na temelju parametara kao što su brzina vozila i kut upravljanja-koji se obično naziva elektroničkim diferencijalom-osiguravajući glatka skretanja dok sprječava preupravljanje ili podupravljanje.
Druga osovina Tesla Semi je raspodijeljena pogonska osovina.
Što se tiče izgleda, a distribuiranelektrična osovinaobično ima dva sklopa motora i prijenosa postavljena na prednjoj i stražnjoj strani osovine, što ga čini sličnim dvostrukom-motoru s vanjskim-postavljenim električnim pogonskim osovinama. Ključna razlika je u tome što distribuirani dizajn eliminira mehanički diferencijal. Trenutačno druga osovina Tesla Semi električnog teškog-kamiona ima konfiguraciju distribuirane električne pogonske osovine. Ovo se rješenje uvelike oslanja na naprednu automobilsku elektroniku, linearne sustave upravljanja šasijom i tehnologije inteligentne vožnje.
Tri osovine Tesle Semi imaju vanjske pogonske osovine (jedan motor).
Na sajmu gospodarskih vozila u Hannoveru 2024. TRION je ispitao dva kompleta EV osovina koji se koriste na Tesli Semi. Druga osovina je raspodijeljena električna pogonska osovina s dva motora postavljena sprijeda i straga i bez mehanizma mjenjača. Treća osovina je vanjska-postavljena električna pogonska osovina opremljena jednim motorom i dvo-mjenjačem brzine. Prema službenim informacijama, kombinirana najveća snaga tri neovisna motora doseže 1000 konjskih snaga.
Strategija vožnje funkcionira na sljedeći način:
Tijekom naglog ubrzanja, sva tri motora na dvije pogonske osovine rade istovremeno. S ukupnom masom vozila od 37 tona, kamion ubrzava od 0 do 96,5 km/h za samo 20 sekundi.
Kada vozilo postigne 60 km/h, dva motora na drugoj osovini (raspodijeljena električna pogonska osovina) se isključuju, kvačilo između mjenjača i polu-osovine se odvaja, a motor na trećoj osovini (vanjska-postavljena električna pogonska osovina) upravlja velikom-brzinom. Odabir stupnja prijenosa automatski se prilagođava na temelju brzine i uvjeta na cesti.
Kada je potrebno brzo ubrzanje ili strmo uspinjanje, dva motora na drugoj osovini odmah se ponovno -uključuju, omogućujući vozilu uspon uz 5% nagiba pri brzinama od 50-70 km/h.
Tijekom vožnje nizbrdo, sva tri motora prilagođavaju razine regenerativnog kočenja prema nagibu ceste i brzini vozila, funkcionirajući kao retarder kočni sustav.
Pod ovom strategijom vožnje s tri-motora, vozilo postiže potrošnju energije od približno 1,24 kWh/km pri brzini od 105 km/h s ukupnom težinom od 37 tona.
03 Pogled na buduće trendove razvoja
Što se tiče tržišnih trendova za integrirane, vanjske{0}}postavljene i distribuirane električne pogonske osovine u sljedećih pet godina, najnoviji razvoj sugerira jasan smjer. Koristeći integrirane električne pogonske osovine kao primjer, nekoliko proizvođača prelazi s vanjskih-izvedba na integrirana rješenja. Osim toga, tvrtke kao što je Bosch potpuno su preskočile-postavljene vanjske električne pogonske osovine i izravno se fokusiraju na razvoj proizvoda integriranih električnih pogonskih osovina.
Ovi razvoji pokazuju da će integrirana električna pogonska osovina vjerojatno postati glavno rješenje za električne-teške kamione.
Distribuirani električni sustavi osovina uvelike se oslanjaju na elektroničku diferencijalnu tehnologiju i trenutačno su prikladni samo za određene vrhunske-inteligentne aplikacije te-teških kamiona. Malo je vjerojatno da će postati mainstream u kratkom roku. TRION vjeruje da će samo s potpunom industrijalizacijom i širokim usvajanjem tehnologija inteligentne vožnje u električnim teškim-kamionima rješenja distribuiranih električnih pogonskih osovina postupno dobiti šire prihvaćanje.
