Nedávno v článku"Ako si vybrať elektrickú hnaciu nápravu pre elektrické ťažké-nákladné vozidlá"vydal TRION, čitateľ sa vyjadril:"Na stavbách nepoužívajte elektrické nápravy."Tento komentár vyvolal novú diskusiu: Ktoré scenáre aplikácie sú vhodnejšie pre elektrické ťažké{0}}vozidlá na použitiee nápravový systém?
Na vyriešenie tejto otázky TRION preskúmal hlavné aplikačné scenáre elektrických ťažkých-nákladných vozidiel a analyzoval, ako sa technické charakteristiky týchto scenárov zhodujú s konfiguráciou a výkonomelektrické nápravy nákladných automobilov. Cieľom tohto článku je poskytnúť referenčné pokyny pre používateľov pri výbere a použití hnacích náprav nákladných vozidiel.
01 jazdných režimov elektrických ťažkých-nákladných vozidiel: výhody a nevýhody
V súčasnosti majú elektrické-nákladné vozidlá prevažne dva režimy pohonu.
1. Centrálny pohon
V konfigurácii centrálneho pohonu sú motor a prevodovka (hnacia sústava) inštalované v strede rámu a spojené s hnacou nápravou cez hnací hriadeľ. Toto usporiadanie je v súlade s rozložením tradičných vozidiel poháňaných palivom-.
Výhody:
Centrálny pohon ponúka vysokú spoľahlivosť a nízku cenu. Komponenty ako hnací hriadeľ, zadná náprava a odpruženie sú spoločné s konvenčnými vozidlami. Keďže tieto diely sú hromadne{2}}vyrábané a štandardizované, náklady na nástroje už boli amortizované, čo má za následok nižšie obstarávacie náklady. Okrem toho sú motor a prevodovka namontované v strede rámu pomocou štvor{4}}bodového zavesenia, čo pomáha znižovať škody spôsobené nárazmi a vibráciami.
V elektrických ťažkých-nákladných vozidlách s centralizovaným pohonom sú motor a prevodovka inštalované v strede podvozku.
Nevýhody:
Táto konfigurácia zaberá vnútorný priestor rámu, čo sťažuje usporiadanie pod-namontovaných batérií a obmedzuje rozšírenie kapacity batérie. Zahŕňa tiež veľa komponentov a nízku integráciu, čo je nepriaznivé pre celkové odľahčenie vozidla. Okrem toho prenos sily závisí od hnacieho hriadeľa a na každom kardanovom kĺbe dochádza k strate energie, čo vedie k nižšej účinnosti prevodovky a relatívne vyššej spotrebe energie.
2. Elektrická hnacia náprava
V tejto konfigurácii sú motor a prevodovka integrované priamo do hnacej nápravy, výsledkom čoho je kompaktná konštrukcia a vysoká účinnosť prevodovky.
Elektrické ťažké{0}}konfigurácia nákladného vozidla Tesla Semi s elektrickou hnacou nápravou: 2 hnacie nápravy + 3 elektromotory
TRION je presvedčený, že najväčšia hodnota elektrickej nápravy spočíva v jej schopnosti zásadne zmeniť tradičné usporiadanie úžitkových vozidiel, čím sa celková konštrukcia zjednoduší. Umožňuje plné využitie interiéru rámu na inštaláciu batérie pod-, čím sa znižuje ťažisko vozidla a zlepšuje sa ovládateľnosť.Ďalšou výhodou je znížená hmotnosť, ktorá prispieva k celkovej hmotnosti vozidla,-čo je obzvlášť dôležitý faktor pre elektrické ťažké-nákladné vozidlá. Treťou výhodou sú nižšie energetické straty, ktoré priamo znižujú celkovú spotrebu energie vozidla.
všakEV nápravyvyžadujú úplne nové návrhy, zahŕňajúce množstvo razidiel, odlievacích foriem, ako aj upínacích prípravkov a meradiel na výrobu a montáž. Okrem toho súčasná miera inštalácie zostáva nízka (podľa odhadov spoločnosti TRION menej ako 10 % elektrických ťažkých-nákladných vozidiel), čo má za následok relatívne vysoké náklady na súpravy náprav EV. Očakáva sa, že náklady na elektrické hnacie nápravy sa s pokračujúcim rastom zavádzania postupne vrátia na rozumnejšiu úroveň.
Elektrická hnacia náprava si vyžaduje úplne nový dizajn, výsledkom čoho je nízky objem výroby a vyššie náklady.
02 Aplikačné scenáre a vhodnosť elektrických hnacích náprav
Elektrický sklápač 8x4 pre inžinierske a prepravné scenáre, pracujúci v náročných jazdných podmienkach.
1. Scenáre inžinierskej dopravy
Medzi typické vozidlá patria elektrické sklápače 8×4, elektrické miešačky betónu 8×4 a elektrické banské vozíky. Cestné podmienky v inžinierskej doprave často zahŕňajú poľné cesty, štrkové cesty, cementové cesty a asfaltové cesty. V niektorých regiónoch sú elektrické sklápače a banské vozíky často preťažené, čo spôsobuje vážne škody na cestách. Na prašných a štrkových cestách môžu vzniknúť hlboké vyjazdené koľaje, čím sa zvyšuje riziko, že najnižší bod hnacej nápravy nákladného vozidla narazí na zem.
Pretože motor a prevodovka na elektrických hnacích nápravách zvyčajne používajú hliníkové kryty, nárazy s tvrdými predmetmi môžu ľahko spôsobiť poškodenie krytu, čo vedie k výmene motora alebo prevodovky a výrazne vyšším nákladom na údržbu. Elektrická náprava je navyše namontovaná pod odpružením ako súčasť neodpruženej hmoty, čo môže zvýšiť nárazové zaťaženie prenášané na rám a kabínu pri prevádzke na nerovných cestách.
Odporúčanie TRION:
Elektrické ťažké-nákladné vozidlá používané v náročných podmienkach strojárskej dopravy nie sú vo všeobecnosti vhodné pre elektrické hnacie nápravy.
Kryty motora a prevodovky sú vyrobené z hliníkovej zliatiny, ktorá sa pri náraze tvrdými predmetmi ľahko poškodí.
2. Dopravné scenáre-založené na zdrojoch
Do tejto kategórie patrí najmä preprava piesku, štrku, uhlia a rudy. Podmienky na cestách zvyčajne pozostávajú z nerovných povrchov na nákladiskách, provinčných cestách, národných diaľniciach a rýchlostných cestách. Dvorové cesty majú zvyčajne skôr lokalizované výmoly než hlboké vyjazdené koľaje a je nepravdepodobné, že by sa najnižší bod nápravy elektrického nákladného vozidla dotýkal zeme.
V súčasnosti sa elektrické ťažké-nákladné vozidlá s pohonom 6×4 používajú najmä v-doprave založenej na zdrojoch, s dosahom na jedno nabitie-vo všeobecnosti do 220 kilometrov. Ak používatelia uprednostňujú nízke obstarávacie náklady, majú obmedzený ročný počet najazdených kilometrov a sú menej citliví na spotrebu energie, môže stačiť riešenie centrálneho pohonu. Pre dlhý ročný počet najazdených kilometrov a vyššie požiadavky na účinnosť sa však odporúča systém e nápravy.
TRION navrhuje:
Pri výbere veľkokapacitných{0}}elektrických ťažkých-nákladných vozidiel na prepravu surovín by svetlá výška elektrickej hnacej nápravy mala presiahnuť 260 mm;
Kryty motora a prevodovky by mali používať oceľové materiály, aby sa znížilo riziko prasknutia počas nárazu;
Prevodovka by mala ponúkať 3 alebo 4 prevodové stupne, aby zvládla štartovanie, akceleráciu, prudké stúpania a-vysokorýchlostnú prevádzku;
Elektrická náprava by mala byť vybavená rozhraním PTO. Sklápače používané na prepravu piesku a štrku vyžadujú na ovládanie sklápacieho mechanizmu hydraulické čerpadlo poháňané cez vývodový hriadeľ.
Elektrická hnacia náprava má svetlú výšku viac ako 260 mm a kryt je vyrobený z oceľovej liatiny a má rozhranie-vypínača.
3. Scenáre expresnej a balíkovej prepravy
Aby sa ešte viac znížili prevádzkové náklady, mnohé expresné a balíkové logistické spoločnosti nahradili trasy do 400 kilometrov elektrickými ťažkými-nákladnými vozidlami. Podľa prieskumu TRION kladú títo operátori veľký dôraz na spotrebu energie. Ak vozidlo najazdí viac ako 250 000 kilometrov za rok a priemerná spotreba energie klesne z 1,6 kWh/km na 1,3 kWh/km, náklady na elektrickú energiu je možné znížiť približne o 60 000 juanov za predpokladu, že priemerná cena elektriny je 0,8 juanov/kWh.
Elektrické ťažké-nákladné vozidlá používané na expresné doručovanie a nákladnú dopravu využívajú batériu-v--spodnom usporiadaní kombinovanú s elektrickou hnacou nápravou.
Expresná a balíková preprava prebieha výlučne na rýchlostných cestách, čo z nej robí najvhodnejší scenár aplikácie pre elektrické hnacie nápravy. TRION odporúča nasledujúce konfigurácie:
Vozidlo by malo prijať stratégiu pohonu viacerých-motorov. Napríklad inštalácia troch alebo štyroch motorov na dve hnacie nápravy. Počas štartovania a akcelerácie pracujú dva motory; počas-vysokorýchlostnej plavby pracuje jeden alebo dva motory na dosiahnutie optimálnej účinnosti; počas stúpania poskytujú všetky motory maximálny výkon; a počas jazdy z kopca viaceré motory vykonávajú regeneratívne brzdenie, pričom brzdná sila dosahuje až 48 % maximálneho výkonu, aby bola zaistená bezpečnosť.
Ilustrácia: Elektrický ťažký-nákladný automobil využíva dve elektrické hnacie nápravy a tri motory, pričom využíva viac{1}}motorovú stratégiu pohonu.
Rýchlostné cesty majú zvyčajne maximálny sklon okolo 5 %, takže postačuje 2-stupňová prevodovka bez potreby 3- alebo 4-stupňových prevedení.
Na dosiahnutie ľahkého dizajnu sa pre motory a prevodovky odporúčajú kryty z hliníkovej zliatiny.
Na zníženie nárazov a vibrácií prenášaných na rám a kabínu a na zlepšenie spoľahlivosti a životnosti elektrickej hnacej nápravy sa odporúča zadné vzduchové odpruženie a široké -stredné{1}}tlakové pneumatiky.
Záver
TRION verí, že elektrické nápravy predstavujú budúci smer vývoja elektrických ťažkých-nákladných vozidiel. Používatelia by si mali zvoliť konfiguráciu a výkon elektrických hnacích náprav na základe ich skutočných aplikačných scenárov. Keďže miera inštalácie neustále rastie,EV nápravanáklady budú postupne klesať. Z pohľadu celkových nákladov na vlastníctvo (TCO), keď ročný počet najazdených kilometrov presiahne 150 000 kilometrov, výhody-úspory energieelektrické nápravy nákladných automobilovsa stanú významnými, čo umožní vrátenie počiatočného cenového rozdielu do jedného až dvoch rokov.
