Наскоро TRION публикува две статии-"Кои сценарии са по-подходящи за електрически тежкотоварни-камиони за използване на електрическа задвижваща ос"и"Как да изберете електрическа задвижваща ос за електрически тежкотоварни-камиони"-които привлякоха широко внимание от страна на собственици на камиони и професионалисти в бранша по отношение на тежките-натоварванияe осова системарешения.
От гледна точка на структурата и принципите на работа електрическите задвижващи оси за тежкотоварни-камиони могат да бъдат разделени на три типа: интегрирани, външно-монтирани и разпределени. Какви са разликите между тези три конфигурации? Как трябва да избират потребителите? И кое решение е вероятно да се превърне в основна тенденция за развитие?
01 Интегрирани и външно{1}}монтирани електрически задвижващи оси
Най-отличителната характеристика на външно{0}}монтираната електрическа ос е нейният вграден корпус на оста. Модулът на двигателя и трансмисията е монтиран върху корпуса на оста чрез фланцов интерфейс. На външен вид модулът на двигателя и трансмисията изглежда така, сякаш е „окачен“ на оста, поради което се нарича външен-монтиран дизайн. В допълнение, структурата на главното редукторно зъбно колело също трябва да се регулира съответно, като обикновено се променя от конусно зъбно колело към спирално зъбно колело.
Външен електрически задвижващ мост: Моторът и скоростната кутия са свързани към корпуса на оста чрез фланец.
Спиралните зъбни колела и диференциала на външно монтирания главен редуктор на електрическата задвижваща ос.
Най-големият проблем с външен-монтиранос на електрически камионе ексцентричност. Сглобката на двигателя и трансмисията действа като конзолна греда, чийто център на тежестта е изместен спрямо оста на колелото. При шофиране по неравни или неравни пътища тази конфигурация генерира значителни инерционни сили, които могат да повлияят негативно на надеждността на двигателя и трансмисията. Поради ограниченията на пространството за монтаж в средата на рамката, трансмисията обикновено има само две предавки и мощността на двигателя е относително ограничена.
Центърът на тежестта на външно монтирания електрически задвижващ мост е изместен спрямо линията на оста.
"Когато мощността е недостатъчна, количеството я компенсира." Най-прекият начин за увеличаване на мощността на система с електронни оси е външно монтиране на възли както отпред, така и отзад на корпуса на оста, като се използват два двигателя и трансмисионни възли за съвместно задвижване на главния редуктор. Понастоящем пиковата мощност на двоен-двигател с външен-монтиран електрически задвижващ мост може да достигне до 550 kW (приблизително 748 конски сили). Предимствата му включват сравнително ниска цена и добра поддръжка, докато недостатъците му са ниска интеграция, големи размери и ограничен брой предавки.
Интегрирана електрическа задвижваща ос на Bosch: силно интегриран двигател, много{0}}скоростна скоростна кутия, крайно задвижване и диференциал.
За справяне с проблемите с ексцентричността, ниската степен на интеграция и големия общ размер, свързани с външни-монтирани електрически задвижващи оси, беше разработена интегрирана електрическа ос. В този дизайн оста е разделена на три секции. Централната секция интегрира мотора, много-скоростната трансмисия, главния редуктор и диференциала в едно цяло, което му позволява да се побере в наличното пространство в средата на рамката. Лявата и дясната секции са отливки, предназначени за монтиране на краищата на колелата и спирачните системи. Тези три секции са свързани чрез фланци.
Основните предимства на интегрирания задвижващ мост на камиона са високото ниво на интеграция, compact структура и наличие на множество предавателни числа. Основният му недостатък е, че изисква изцяло нова разработка, което води до относително по-висока цена.
02 Разпределена електрическа задвижваща ос и стратегия за шофиране
Най-забележителната характеристика на разпределената електрическа задвижваща ос е премахването на механичния диференциал. Вместо това два мотора независимо задвижват лявото и дясното колело. Когато работите при тежки пътни условия, системата за управление на шасито динамично регулира скоростта и въртящия момент на всяко колело и дори може да обърне въртенето на колелото, за да постигне-завиване на място. По време на завиване системата за управление прецизно изчислява скоростта и въртящия момент на всяко колело въз основа на параметри като скорост на превозното средство и ъгъл на завиване-обикновено наричани електронен диференциал-осигурявайки плавни завои, като същевременно предотвратява презавиване или недозавиване.
Втората ос на Tesla Semi е разпределена задвижваща ос.
По отношение на външния вид, разпространенелектрическа особикновено има два моторни и трансмисионни модула, монтирани в предната и задната част на оста, което го прави подобен на двоен-мотор външен-монтиран електрически задвижващ мост. Ключовата разлика е, че разпределеният дизайн елиминира механичния диференциал. Понастоящем втората ос на електрическия тежкотоварен-камион Tesla Semi приема конфигурация на разпределена електрическа задвижваща ос. Това решение разчита до голяма степен на усъвършенствана автомобилна електроника, линейни системи за управление на шасито и технологии за интелигентно шофиране.
Трите оси на Tesla Semi разполагат с външно монтирани задвижващи оси (един двигател).
На изложението за лекотоварни превозни средства в Хановер през 2024 г. TRION изследва двата комплекта EV оси, използвани в Tesla Semi. Втората ос е разпределена електрическа задвижваща ос с два двигателя, монтирани отпред и отзад и без механизъм за превключване. Третата ос е външно-монтирана електрическа задвижваща ос, оборудвана с един двигател и дву-скоростна трансмисия. Според официалната информация комбинираната пикова мощност на трите независими мотора достига 1000 конски сили.
Стратегията за шофиране работи по следния начин:
По време на бързо ускорение и трите двигателя на двете задвижващи оси работят едновременно. С общо тегло на автомобила от 37 тона, камионът ускорява от 0 до 96,5 км/ч само за 20 секунди.
След като превозното средство достигне 60 км/ч, двата мотора на втората ос (разпределена електрическа задвижваща ос) се освобождават, съединителят между трансмисията и полу-вала е изключен и моторът на третата ос (външно-монтирана електрическа задвижваща ос) се справя с висока-скорост. Изборът на предавка се регулира автоматично в зависимост от скоростта и пътните условия.
Когато е необходимо бързо ускорение или стръмно изкачване по хълм, двата мотора на втората ос незабавно се задействат отново, позволявайки на превозното средство да изкачва 5% наклони при скорости от 50–70 км/ч.
По време на шофиране по наклон и трите двигателя регулират нивата на регенеративно спиране според наклона на пътя и скоростта на превозното средство, функционирайки като спирачна система за забавяне.
Съгласно тази стратегия за задвижване с три{0}}мотора превозното средство постига консумация на енергия от приблизително 1,24 kWh/km, когато се движи със 105 km/h с общо тегло от 37 тона.
03 Прогноза за бъдещите тенденции на развитие
По отношение на пазарните тенденции за интегрирани, външно{0}}монтирани и разпределени електрически задвижващи оси през следващите пет години, последните развития показват ясна посока. Като използват интегрирани електрически задвижващи оси като пример, няколко производители преминават от външно{2}}монтирани конструкции към интегрирани решения. В допълнение, компании като Bosch напълно пропуснаха външно{4}}монтираните електрически задвижващи оси и се фокусират директно върху разработването на интегрирани електрически задвижващи оси.
Тези разработки показват, че интегрираната електрическа задвижваща ос вероятно ще се превърне в основното решение за електрически тежкотоварни-камиони.
Разпределените електрически осови системи разчитат до голяма степен на електронна диференциална технология и понастоящем са подходящи само за някои приложения от висок{0}}интелигентен електрически тежкотоварни-камиони. Малко вероятно е те да станат масови в краткосрочен план. TRION вярва, че само с пълната индустриализация и широкото приемане на интелигентни технологии за задвижване в електрическите тежкотоварни-камиони, решенията за разпределени електрически задвижващи оси постепенно ще получат по-широко приемане.
