اخیراً در مقاله"نحوه انتخاب یک محور محرک الکتریکی برای کامیونهای سنگین{0} الکتریکی"منتشر شده توسط TRION، یک خواننده نظر داد:از محورهای الکتریکی در کارگاه های ساختمانی استفاده نکنید.این نظر بحث جدیدی را برانگیخت: کدام سناریوهای کاربردی برای کامیونهای سنگین{0}}برقی برای استفاده ازسیستم محور الکترونیکی?
برای پاسخ به این سوال، TRION سناریوهای کاربردی اصلی کامیونهای سنگین{0}}الکتریکی را بررسی کرده و چگونگی هماهنگی ویژگیهای فنی این سناریوها با پیکربندی و عملکرد را تحلیل کرده است.محور کامیون های برقی. هدف این مقاله ارائه راهنمایی های مرجع برای کاربران در هنگام انتخاب و استفاده از محورهای محرک کامیون است.
01 حالتهای رانندگی کامیونهای سنگین الکتریکی-: مزایا و معایب
در حال حاضر، کامیونهای سنگین{0}}الکتریکی عمدتاً از دو حالت رانندگی استفاده میکنند.
1. سنترال درایو
در پیکربندی محرک مرکزی، موتور و گیربکس (قطعه نیرو) در وسط قاب نصب شده و از طریق یک محور محرک به محور محرک متصل می شوند. این طرح با وسایل نقلیه سنتی-با سوخت سازگار است.
مزایا:
درایو مرکزی قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم را ارائه می دهد. قطعاتی مانند محور محرک، محور عقب و سیستم تعلیق با خودروهای سوخت معمولی مشترک هستند. از آنجایی که این قطعات به صورت انبوه-تولید شده و استاندارد شده اند، هزینه های ابزارآلات قبلا مستهلک شده است که منجر به کاهش هزینه های خرید می شود. علاوه بر این، موتور و گیربکس با استفاده از سیستم تعلیق چهار نقطه ای در مرکز قاب نصب می شوند که به کاهش آسیب ناشی از ضربه و لرزش کمک می کند.
در کامیونهای سنگین{0}} الکتریکی با درایو متمرکز، موتور و گیربکس در وسط شاسی نصب میشوند.
معایب:
این پیکربندی فضای داخلی قاب را اشغال میکند، و نظم دادن به باتریهای نصبشده را دشوار میکند و افزایش ظرفیت باتری را محدود میکند. همچنین شامل بسیاری از اجزا و یکپارچگی کم است که برای وزن سبک کلی خودرو نامطلوب است. علاوه بر این، انتقال نیرو به محور محرک متکی است و اتلاف انرژی در هر مفصل جهانی اتفاق میافتد که در نتیجه راندمان انتقال کمتر و مصرف انرژی نسبتاً بالاتری دارد.
2. محور محرک الکتریکی
در این پیکربندی، موتور و گیربکس مستقیماً در محور محرک ادغام می شوند و در نتیجه ساختاری فشرده و راندمان انتقال بالا ایجاد می کنند.
پیکربندی محور محرک الکتریکی کامیونهای سنگین نیمه الکتریکی تسلا: 2 محور محرک + 3 موتور الکتریکی
TRION معتقد است که بیشترین ارزش محور الکتریکی در توانایی آن برای تغییر اساسی طرح سنتی وسایل نقلیه تجاری نهفته است و ساختار کلی را ساده تر می کند. این امکان استفاده کامل از داخل قاب را برای نصب باتری زیر-میدهد، در نتیجه مرکز ثقل خودرو را کاهش میدهد و عملکرد هندلینگ را بهبود میبخشد.مزیت دیگر کاهش وزن است که به وزن سبک کلی وسیله نقلیه کمک می کند-یک عامل مهم برای کامیون های سنگین{1}} الکتریکی. مزیت سوم اتلاف انرژی کمتر است که به طور مستقیم مصرف کل برق خودرو را کاهش می دهد.
با این حال،محورهای EVنیاز به طرحهای کاملاً جدید، شامل قالبهای مهر زنی متعدد، قالبهای ریختهگری، و همچنین وسایل و گیجها برای تولید و مونتاژ دارد. علاوه بر این، نرخ نصب فعلی پایین باقی میماند (طبق تخمینهای TRION، کمتر از 10٪ کامیونهای سنگین- الکتریکی)، که منجر به هزینههای نسبتاً بالایی برای کیتهای محور EV میشود. با ادامه افزایش پذیرش، انتظار میرود که هزینه محورهای محرک الکتریکی به تدریج به سطح معقولتری بازگردد.
محور محرک الکتریکی نیاز به طراحی کاملاً جدیدی دارد که در نتیجه حجم تولید پایین و هزینه های بالاتری به همراه دارد.
02 سناریوهای کاربردی و مناسب بودن محورهای محرک الکتریکی
یک کامیون کمپرسی برقی 8×4 برای سناریوهای مهندسی و حمل و نقل که در شرایط رانندگی سخت کار می کند.
1. سناریوهای حمل و نقل مهندسی
وسایل نقلیه معمولی عبارتند از کامیون کمپرسی برقی 8×4، میکسر بتن برقی 8×4 و کامیون های معدنی الکتریکی. شرایط جاده در حمل و نقل مهندسی اغلب شامل جاده های خاکی، جاده های شنی، جاده های سیمانی و جاده های آسفالته است. در برخی از مناطق، کامیونهای کمپرسی برقی و کامیونهای معدن اغلب بیش از حد بارگیری میشوند که باعث آسیب شدید جادهها میشود. جاده های خاکی و شنی می توانند شیارهای عمیقی ایجاد کنند و خطر برخورد پایین ترین نقطه محور محرک کامیون با زمین را افزایش دهند.
از آنجایی که موتور و گیربکس روی محورهای محرک الکتریکی معمولاً از پوشش آلومینیومی استفاده میکنند، ضربههایی که با اجسام سخت وارد میشود به راحتی میتواند باعث آسیب به بدنه شود که منجر به تعویض موتور یا گیربکس و هزینههای تعمیر و نگهداری به میزان قابل توجهی میشود. علاوه بر این، محور الکتریکی در زیر سیستم تعلیق به عنوان بخشی از توده فنر نشده نصب شده است که می تواند بارهای ضربه ای منتقل شده به قاب و کابین را هنگام کار در جاده های ناهموار افزایش دهد.
توصیه TRION:
کامیونهای سنگین{0}} الکتریکی که در شرایط سخت حمل و نقل مهندسی استفاده میشوند، معمولاً برای محورهای محرک الکتریکی مناسب نیستند.
بدنه موتور و گیربکس از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است که در صورت برخورد اجسام سخت به راحتی آسیب می بیند.
2. سناریوهای حمل و نقل مبتنی بر منابع{1}
این دسته عمدتاً شامل حمل و نقل ماسه، شن، زغال سنگ و سنگ معدن می شود. شرایط جاده معمولاً از سطوح ناهموار در محوطه بارگیری، جاده های استانی، بزرگراه های ملی و بزرگراه ها تشکیل شده است. جاده های حیاط معمولاً به جای شیارهای عمیق دارای چاله های موضعی هستند و بعید است که پایین ترین نقطه محور کامیون های برقی با زمین تماس پیدا کند.
در حال حاضر، کامیونهای سنگین-برقی 6×4 عمدتاً در حملونقل مبتنی بر منابع-استفاده میشوند، با محدوده شارژ تک-به طور کلی تا 220 کیلومتر. اگر کاربران هزینه خرید پایین را در اولویت قرار دهند، مسافت پیموده شده سالانه محدودی داشته باشند و نسبت به مصرف انرژی حساسیت کمتری داشته باشند، ممکن است راه حل مرکزی درایو کافی باشد. با این حال، برای مسافت پیموده شده سالانه طولانی و الزامات راندمان بالاتر، یک سیستم محور الکترونیکی توصیه می شود.
TRION پیشنهاد می کند:
هنگام انتخاب -کامیونهای سنگین{1}}برقی با ظرفیت بزرگ برای حمل و نقل منابع، فاصله محور محرک الکتریکی از زمین باید از 260 میلیمتر تجاوز کند.
محفظههای موتور و گیربکس باید از مواد فولادی برای کاهش خطر ترک خوردن در هنگام ضربه استفاده کنند.
گیربکس باید 3 یا 4 دنده برای کنترل استارت، شتاب گیری، صعودهای تند و سرعت بالا- ارائه دهد.
محور الکتریکی باید به رابط PTO مجهز شود. کامیون های کمپرسی که برای حمل و نقل شن و ماسه استفاده می شوند به یک پمپ هیدرولیک که از طریق PTO هدایت می شود برای کارکرد مکانیزم انحراف نیاز دارند.
محور محرک الکتریکی دارای فاصله از زمین بیش از 260 میلی متر است و محفظه از فولاد ریخته گری ساخته شده است و دارای رابط قطع برق است.
3. سناریوهای حمل و نقل سریع و بسته
برای کاهش بیشتر هزینههای عملیاتی، بسیاری از شرکتهای تدارکات سریع و بسته، مسیرهای 400 کیلومتری را با کامیونهای سنگین-برقی جایگزین کردهاند. طبق تحقیقات TRION، این اپراتورها تاکید زیادی بر مصرف انرژی دارند. اگر یک وسیله نقلیه بیش از 250000 کیلومتر در سال سفر کند و میانگین مصرف انرژی از 1.6 کیلووات ساعت در کیلومتر به 1.3 کیلووات ساعت در کیلومتر کاهش یابد، هزینه برق را می توان تقریباً 60000 یوان کاهش داد، با فرض میانگین قیمت برق 0.8 یوان در کیلووات ساعت.
کامیونهای سنگین{0}}الکتریکی که برای تحویل سریع و حمل و نقل بار استفاده میشوند، از یک باتری-در{2}}طرح-پایین همراه با یک محور محرک الکتریکی استفاده میکنند.
حمل و نقل سریع و بسته به طور کامل در بزرگراه ها انجام می شود و آن را به مناسب ترین سناریوی کاربردی برای محورهای محرک الکتریکی تبدیل می کند. TRION تنظیمات زیر را توصیه می کند:
وسیله نقلیه باید از یک استراتژی چند موتوره- استفاده کند. به عنوان مثال، نصب سه یا چهار موتور در دو محور محرک. در هنگام راه اندازی و شتاب، دو موتور کار می کنند. در حین حرکت با سرعت بالا، یک یا دو موتور برای بازده بهینه کار می کنند. در هنگام صعود، تمام موتورها حداکثر قدرت را ارائه می دهند. و در حین رانندگی در سراشیبی، چندین موتور ترمز احیاکننده را انجام می دهند، با نیروی ترمز تا 48 درصد حداکثر توان خروجی برای اطمینان از ایمنی.
تصویر: کامیون سنگین-الکتریکی از دو محور محرک الکتریکی و سه موتور استفاده میکند که از یک استراتژی چند موتوره- استفاده میکند.
بزرگراه ها معمولاً حداکثر شیب حدود 5 درصد دارند، بنابراین یک گیربکس 2 سرعته کافی است، بدون نیاز به طراحی های 3 یا 4 سرعته.
برای دنبال کردن طراحی سبک وزن، روکش های آلیاژ آلومینیوم برای موتورها و گیربکس ها توصیه می شود.
برای کاهش ضربه و لرزش منتقل شده به قاب و کابین، و برای بهبود قابلیت اطمینان و عمر مفید محور محرک الکتریکی، سیستم تعلیق بادی عقب و لاستیکهای فشار متوسط-پایه پهن-توصیه میشود.
نتیجه گیری
TRION معتقد است که محورهای الکتریکی مسیر توسعه آینده کامیونهای سنگین{0}}الکتریکی را نشان میدهند. کاربران باید پیکربندی و عملکرد محورهای محرک الکتریکی را بر اساس سناریوهای کاربردی واقعی خود انتخاب کنند. با ادامه افزایش نرخ نصب،محور EVهزینه ها به تدریج کاهش می یابد. از دیدگاه هزینه کل مالکیت (TCO)، زمانی که مسافت پیموده شده سالانه بیش از 150000 کیلومتر باشد، مزایای صرفه جویی در انرژی-محور کامیون های برقیقابل توجه است و اجازه می دهد تفاوت قیمت اولیه ظرف یک تا دو سال بازیابی شود.
