Pred kratkim v članku"Kako izbrati električno pogonsko os za električna težka-tovorna vozila"objavil TRION, je bralec komentiral:"Ne uporabljajte električnih osi na gradbiščih."Ta komentar je sprožil novo razpravo: Kateri scenariji uporabe so primernejši za električna težka-tovorna vozila za uporaboe osni sistem?
Da bi odgovoril na to vprašanje, je TRION pregledal glavne scenarije uporabe električnih težkih-tovornjakov in analiziral, kako se tehnične značilnosti teh scenarijev ujemajo s konfiguracijo in zmogljivostjoosi električnih tovornjakov. Namen tega članka je zagotoviti referenčna navodila za uporabnike pri izbiri in uporabi pogonskih osi tovornjakov.
01 Načini vožnje električnih težkih-tovornjakov: prednosti in slabosti
Trenutno električni težki-tovornjaki uporabljajo predvsem dva načina vožnje.
1. Centralni pogon
Pri centralni pogonski konfiguraciji sta motor in menjalnik (pogonski sklop) nameščena na sredini okvirja in povezana s pogonsko osjo prek pogonske gredi. Ta postavitev je skladna s tradicionalno{1}}vozili na pogon goriva.
Prednosti:
Centralni pogon nudi visoko zanesljivost in nizke stroške. Komponente, kot so pogonska gred, zadnja os in vzmetenje, si delijo z vozili na konvencionalno gorivo. Ker so ti deli množično-proizvedeni in standardizirani, so bili stroški orodja že amortizirani, kar je povzročilo nižje stroške nabave. Poleg tega sta motor in menjalnik nameščena na sredini okvirja s štiri-točkovnim obešanjem, kar pomaga zmanjšati škodo zaradi udarcev in tresljajev.
Pri električnih težkih-tovornjakih s centraliziranim pogonom sta motor in menjalnik nameščena na sredini šasije.
Slabosti:
Ta konfiguracija zaseda notranji prostor okvirja, kar otežuje namestitev pod-vgrajenih baterij in omejuje povečanje zmogljivosti baterije. Vključuje tudi veliko sestavnih delov in nizko integracijo, kar ni ugodno za splošno lahkotnost vozila. Poleg tega je prenos moči odvisen od pogonske gredi, izguba energije pa se pojavi na vsakem kardanskem zglobu, kar povzroči nižjo učinkovitost prenosa in relativno večjo porabo energije.
2. Električna pogonska os
V tej konfiguraciji sta motor in menjalnik integrirana neposredno v pogonsko os, kar ima za posledico kompaktno strukturo in visoko učinkovitost prenosa.
Konfiguracija električne pogonske osi polelektričnega težkega-tovornjaka Tesla: 2 pogonski osi + 3 elektromotorja
TRION verjame, da je največja vrednost električne osi v njeni zmožnosti, da temeljito spremeni tradicionalno postavitev gospodarskih vozil, zaradi česar je celotna struktura bolj racionalizirana. Omogoča popolno uporabo notranjosti okvirja za pod-nameščeno namestitev baterije, s čimer se zniža težišče vozila in izboljša vodljivost.Druga prednost je manjša teža, ki prispeva k skupni lažji masi vozila,-kar je še posebej pomemben dejavnik pri električnih težkih-tovornjakih. Tretja prednost je manjša izguba energije, kar neposredno zmanjša skupno porabo energije vozila.
vendarEV osizahtevajo popolnoma nove zasnove, ki vključujejo številne matrice za vtiskovanje, kalupe za vlivanje, pa tudi vpenjala in merilne naprave za proizvodnjo in montažo. Poleg tega je trenutna stopnja namestitve še vedno nizka (po ocenah podjetja TRION manj kot 10 % električnih težkih-tovornjakov), kar ima za posledico razmeroma visoke stroške za komplete osi EV. Ker se uvajanje še naprej povečuje, se pričakuje, da se bodo stroški električnih pogonskih osi postopoma vrnili na bolj razumno raven.
Električna pogonska os zahteva popolnoma novo zasnovo, kar ima za posledico nizek obseg proizvodnje in višje stroške.
02 Scenariji uporabe in primernost električnih pogonskih osi
Električni prekucnik 8x4 za inženirske in transportne scenarije, ki delujejo v težkih voznih razmerah.
1. Inženirski transportni scenariji
Tipična vozila vključujejo električne prekucnike 8×4, električne mešalce betona 8×4 in električne rudarske tovornjake. Cestne razmere v inženirskem prometu pogosto vključujejo makadamske ceste, makadamske ceste, cementne ceste in asfaltne ceste. V nekaterih regijah so električni prekucniki in rudarski tovornjaki pogosto preobremenjeni, kar povzroča resno škodo na cestah. Na makadamskih in makadamskih cestah lahko nastanejo globoke kolesnice, kar poveča tveganje, da bi najnižja točka pogonske osi tovornjaka udarila ob tla.
Ker motor in menjalnik na električnih pogonskih oseh običajno uporabljata aluminijasta ohišja, lahko udarci s trdimi predmeti zlahka povzročijo poškodbe ohišja, kar povzroči zamenjavo motorja ali menjalnika in znatno višje stroške vzdrževanja. Poleg tega je električna os nameščena pod vzmetenjem kot del nevzmetene mase, kar lahko poveča udarne obremenitve, ki se prenašajo na okvir in kabino pri vožnji na slabih cestah.
Priporočilo TRION:
Električni težki-tovornjaki, ki se uporabljajo v težkih tehničnih transportnih pogojih, na splošno niso najbolj primerni za električne pogonske osi.
Ohišje motorja in menjalnika je izdelano iz aluminijeve zlitine, ki se ob udarcih s trdimi predmeti zlahka poškoduje.
2.-Scenariji prevoza na podlagi virov
Ta kategorija vključuje predvsem prevoz peska, gramoza, premoga in rude. Cestne razmere so običajno sestavljene iz neravnih površin na nakladališčih, pokrajinskih cestah, državnih avtocestah in hitrih cestah. Dvoriščne ceste imajo običajno lokalizirane udarne luknje in ne globoke kolesnice, zato je malo verjetno, da bi se najnižja točka osi električnega tovornjaka dotaknila tal.
Trenutno se električni težki-tovornjaki 6×4 večinoma uporabljajo v-prevozu, ki temelji na virih, z dosegom-enkratnega polnjenja na splošno do 220 kilometrov. Če uporabniki dajejo prednost nizkim nabavnim stroškom, imajo omejeno letno kilometrino in so manj občutljivi na porabo energije, bo morda zadostovala rešitev centralnega pogona. Vendar pa je za dolgo letno kilometrino in višje zahteve glede učinkovitosti priporočljiv sistem e-osi.
TRION predlaga:
Pri izbiri-velikozmogljivih električnih težkih-tovornjakov za prevoz virov mora biti oddaljenost od tal električne pogonske osi večja od 260 mm;
Ohišja motorja in menjalnika morajo biti iz jeklenih materialov, da se zmanjša nevarnost pokanja med udarcem;
Menjalnik mora ponujati 3 ali 4 prestave za obvladovanje speljevanja, pospeševanja, strmih vzponov in-hitrosti;
Električna os mora biti opremljena z vmesnikom kardanske gredi. Tovornjaki prekucniki, ki se uporabljajo za prevoz peska in gramoza, potrebujejo hidravlično črpalko, ki jo poganja kardanska gred za upravljanje prekucnega mehanizma.
Električna pogonska os ima oddaljenost od tal več kot 260 mm, ohišje pa je iz litega jekla in ima vmesnik-odvoda moči.
3. Scenariji hitrega in paketnega prevoza
Da bi dodatno zmanjšali operativne stroške, so mnoga podjetja za hitro in paketno logistiko nadomestila poti znotraj 400 kilometrov z električnimi težkimi-tovornjaki. Glede na raziskavo TRION-a ti operaterji dajejo velik poudarek porabi energije. Če vozilo prevozi več kot 250.000 kilometrov na leto in se povprečna poraba energije zmanjša z 1,6 kWh/km na 1,3 kWh/km, se lahko stroški električne energije znižajo za približno 60.000 juanov, ob predpostavki, da je povprečna cena električne energije 0,8 juanov/kWh.
Električni težki-tovornjaki, ki se uporabljajo za hitro dostavo in tovorni promet, uporabljajo baterijo-na--spodnji postavitvi v kombinaciji z električno pogonsko osjo.
Ekspresni in paketni prevoz se v celoti izvaja po hitrih cestah, zaradi česar je najprimernejši scenarij uporabe za električne pogonske osi. TRION priporoča naslednje konfiguracije:
Vozilo mora sprejeti strategijo pogona z več-motorji. Na primer namestitev treh ali štirih motorjev na dve pogonski osi. Med speljevanjem in pospeševanjem delujeta dva motorja; med -hitrim križarjenjem delujeta en ali dva motorja za optimalno učinkovitost; med plezanjem vsi motorji zagotavljajo maksimalno moč; in med vožnjo navzdol več motorjev izvaja regenerativno zaviranje, pri čemer zavorna sila doseže do 48 % največje izhodne moči, da se zagotovi varnost.
Ponazoritev: električni težki-tovornjak uporablja dve električni pogonski osi in tri motorje ter uporablja strategijo pogona z več-motorji.
Hitre ceste imajo običajno največje naklone okoli 5 %, zato zadostuje 2-stopenjski menjalnik, brez potrebe po 3- ali 4-stopenjski različici.
Za doseganje lahke konstrukcije se za motorje in menjalnike priporočajo ohišja iz aluminijeve zlitine.
Za zmanjšanje udarcev in tresljajev, ki se prenašajo na okvir in kabino, ter za izboljšanje zanesljivosti in življenjske dobe električne pogonske osi priporočamo zadnje zračno vzmetenje in široko-osnovno-pnevmatike s srednjim{1}}tlakom.
Zaključek
TRION verjame, da električne osi predstavljajo prihodnjo razvojno smer električnih težkih-tovornjakov. Uporabniki morajo izbrati konfiguracijo in zmogljivost električnih pogonskih osi glede na svoje dejanske scenarije uporabe. Ker stopnje namestitve še naprej naraščajo,EV osstroški se bodo postopoma zmanjševali. Z vidika skupnih stroškov lastništva (TCO), ko letna kilometrina preseže 150.000 kilometrov, so prednosti-prihranka energijeosi električnih tovornjakovpostanejo pomembne, kar omogoča povrnitev začetne razlike v ceni v enem do dveh letih.
