Drivna av implementeringen av koldioxidneutralitetspolicyer, övergår traditionella bränsletruckar stadigt mot nya energilösningar och kommer gradvis in i lastbilsägarnas synfält. Lastbilsdriftskonfigurationer har utvecklats från de traditionella bakaxeluppsättningarna som användes i tidiga bränslemodeller, till motorn plus konventionell bakaxelkonfiguration av tidiga rena elektriska lastbilar, och nu till avanceradeelektrisk drivaxeltekniker. Så vad är skillnaderna mellan dessa lösningar? Idag förklarar TRION dem för lastbilsägare.
Traditionell bakaxel: Tid-Testad, pålitlig och beprövad
Traditionella bränsletruckar har en lång utvecklingshistoria, med mogna chassidesigner och stabila övergripande strukturer. Den bakre drivaxeln består av en huvudreducerare, differential, transmissionsväxelmekanism och axelhus och ansvarar för att fördela kraften från drivaxeln till vänster och höger hjul.
Efter år av kontinuerlig utveckling har bakaxlar för bränslebilar genomgått flera iterationer. Oavsett om det är den allmänt använda konventionella halv-axeln eller den mer praktiska hjul-sidoreduktionsaxeln som vanligtvis ses idag, har dessa system följt lastbilsägare på deras resa mot lönsamhet genom lasttransport.
På samma sätt, allt eftersom ren elektrisk teknik har mognat, har drivkonfigurationerna för elektriska lastbilar fortsatt att utvecklas. För närvarande dominerar tre huvudsakliga drivlägen marknaden: central motordrivning, integrerad elektrisk drivaxel och distribuerad elektrisk drivaxel.
Central Motor Drive: Enkel struktur, begränsade tillämpningsscenarier
De tidigaste lösningarna för rena elektriska drivningar antog mogen teknik från bränslefordon genom att helt enkelt ersätta motorn med en elmotor. Eftersom motorn är installerad nära fordonets mitt, är denna konfiguration känd som central motordrivning. Detta tillvägagångssätt kräver minimal modifiering av den ursprungliga chassilayouten, och erbjuder en enkel struktur, låg kostnad och snabb industrialisering.
Centrala motordrivsystem används i stor utsträckning i utländska bussmodeller med låg-golv. Effektformen -motor + transmission + drivaxel- fokuserar på rena elektriska transmissioner. En typisk 2-växlad elektrisk transmission kan leverera upp till 500 N·m vridmoment och är lämplig för lätta lastbilar med en nyttolast på 10 ton eller mindre.
Som ett resultat av detta är central motordrivning vanligt i bussar och lätta-lastbilar men används sällan i tunga-lastbilar. Det främsta skälet är att en enskild motor inte kan möta de höga effekt- och vridmomentkraven för tunga-applikationer. Även om centrala drivsystem med dubbla-motorer teoretiskt sett kan uppfylla dessa krav, har de inte använts allmänt på grund av höga systemkostnader, ökad vikt och komplexa strukturer och kontrollstrategier.
Integrerad elektrisk drivaxel: Flera fördelar och den inhemska huvudströmmen
I ett centralt motordrivsystem överförs kinetisk energi som genereras av motorn genom växellådan och sedan bakaxeln, vilket resulterar i energiförluster innan den når hjulen. För att uppnå högre effektprestanda och bättre möta användarnas behov har ett nytt drivläge framkommit som integrerar motorn, växelriktaren och den elektriska transmissionen direkt i drivaxeln. Denna utveckling ledde till framväxten av den integrerade elektriska drivaxeln.
I denna konfiguration sker hastighetsreduktion och vridmomentförstärkning direkt på axeln, vilket avsevärt förbättrar transmissionseffektiviteten jämfört med central motordrift. Det eliminerar också komponenter som drivaxeln och upphängningsfästen, vilket minskar både fordonets vikt och tillverkningskostnad. Det frigjorda-utrymmet kan användas för att installera ytterligare batteripaket, vilket ytterligare förbättrar körräckvidden.
Med stöd av både sina tekniska fördelar och gynnsamma policy- och marknadsmiljöer har den integrerade elektriska drivaxeln blivit den mest använda drivlösningen för rena elektriska lastbilar i Kina, med ett brett utbud av varumärken som erbjuder mogna produkter.
Till exempel har BYD lanserat en 8×4 helt-elektrisk dumper utrustad med en egen-utvecklad, mass-tillverkad dubbel-länkad integrerad elektrisk drivaxel-i huvudsak två uppsättningar av elektriskt integrerade fler-reduktionsaxlar. Denna konfiguration uppnår en maximal klättringsgradient på över 50 % och transmissionseffektivitet som överstiger 95 %. För lastbilsägare som sysslar med sand, grus och andra resurstransporter i Yunnan–Guizhou–Sichuan-regionen, möjliggör denna elektriska lastbilsaxel effektiv och pålitlig drift.
Distribuerad elektrisk drivaxel: hög integration och en framtidstrend
Beroende på motorns placering kan elektriska drivaxlar också anta en mer avancerad distribuerad konfiguration, som erbjuder högre effektivitet, lägre energiförbrukning och lägre vikt.
Utdelatelektriska drivaxlardelas i allmänhet in i två kategorier: motordrivning på hjul-och navmotordrift. I ett motorsystem på hjul-sidan är drivmotorer installerade nära varje hjul på båda sidor om axeln, medan komponenter som reducering och bromssystem förblir integrerade i den elektriska axelenheten.
Denna tekniska struktur är relativt enkel och erbjuder högre överföringseffektivitet. Den möjliggör också exakt kontroll av hjulhastigheten och vridmomentet genom avancerade elektroniska styrsystem, vilket uppnår dynamiska prestandanivåer som är svåra för traditionella drivlinor att matcha. Som ett resultat förbättras fordonshantering, stabilitet och övergripande körprestanda avsevärt.
För närvarande har Mercedes-Benz Trucks utvecklat en motordrivaxel på hjul-och applicerat den på Mercedes-Benz eActros elektriska tunga-lastbilar. I Kina har BYD också självständigt utvecklat en elektrisk drivaxel på hjul-sidan. Den elektriska bussen BYD K9 utrustad med detta system har masstillverkat-i många år och exporterats till utvecklade marknader som USA, Europa och Japan, med flera leveranser som överstiger 100 enheter.
Drivsystem för navmotorer integrerar vidare motorn, bromsen och navet direkt i hjulet, vilket eliminerar traditionella komponenter som transmissionen, drivaxeln och differentialen. Även om detta tillvägagångssätt uppnår en extremt hög integrationsnivå, innebär det också betydande utmaningar i designkomplexitet, FoU-kostnader och utvecklingscykel. Som ett resultat har ingen inhemsk biltillverkare ännu uppnått stor-massproduktion, även om framtida genombrott fortfarande är möjliga.
Slutsats
Sammantaget har rena elektriska drivkonfigurationer utvecklats från att helt enkelt byta ut motorn med en motor till högintegrerade axel- och hjulbaserade lösningar- som prioriterar effektivitet och utrymmesutnyttjande. På grund av teknisk mognad och kostnadsöverväganden, integreraselektrisk drivaxelförblir den vanliga lösningen på hemmamarknaden. Men TRION tror att när tekniken går framåt och kostnaderna minskar, kommer bakaxeldriftskonfigurationer att fortsätta att utvecklas, och distribuerade elektriska drivsystem kommer i slutändan att bli framtidens kärnlösning. Vi ser fram emot att samarbeta med ledande biltillverkare för att uppnå ytterligare tekniska genombrott och främja hög-kvalitetsutvecklingen av lastbilselektrifiering.
