Poiché la penetrazione nel mercato degli autocarri pesanti elettrici-continua a crescere, molti utenti hanno ancora una comprensione limitata delle loro configurazioni chiave-in particolare dell'asse motore elettrico. Come componente principale delSistema di assali per veicoli elettrici, l'asse elettrico influisce direttamente sulle prestazioni, sull'efficienza e sui costi operativi del veicolo.
Quali sono i principali tipi diassali per camion elettricie quali fattori dovrebbero essere considerati quando si seleziona un asse per veicoli elettrici o un sistema di assi elettrici-? Questa guida fornisce un'analisi dettagliata da più dimensioni, tra cui la struttura dell'asse, il numero di motori, la progettazione degli ingranaggi di trasmissione e la configurazione della presa di forza-(PTO).
01 Struttura dell'asse motore elettrico
Un tradizionale assale motore per autocarro è costituito da quattro gruppi principali, la maggior parte dei quali sono ancora conservati nei moderni sistemi di assali elettrici.
1. Alloggiamento dell'asse
L'alloggiamento dell'asse è il componente principale-portante degli assali dei camion sia convenzionali che elettrici. I processi di produzione comuni includono la saldatura dell'acciaio stampato, l'espansione idraulica e la fusione di precisione. Queste tecnologie mature sono ampiamente utilizzate nelle piattaforme degli assali dei veicoli elettrici per bilanciare costi, peso e resistenza.
2. Riduttore principale
Il riduttore principale converte la coppia in ingresso nella coppia in uscita-all'estremità della ruota. Sia nelle applicazioni con assale motore diesel che elettrico, parametri come il diametro del dente posteriore (ad es. 485, 440, 400) indicano la capacità di coppia e la resistenza al carico-. Diametri maggiori generalmente corrispondono a una coppia alle estremità della ruota-più elevata, che è fondamentale per i camion pesanti-elettrici.
3. Estremità della ruota
L'estremità della ruota supporta la rotazione ad alta-velocità e carichi pesanti. I moderni assali per camion elettrici utilizzano in genere-estremità delle ruote libere da manutenzione, riducendo la frequenza di manutenzione e i costi del ciclo di vita-un vantaggio importante per le flotte di veicoli elettrici.
4. Sistema frenante
I freni a tamburo e i freni a disco sono entrambi utilizzati nelle applicazioni con assali elettrici. I freni a cuneo sono diventati diffusi nei-sistemi di assali elettrici per carichi pesanti grazie alla loro struttura compatta e alle prestazioni di frenata reattive.
Esempio: nella maggior parte dei progetti di assali per veicoli elettrici, l'alloggiamento dell'asse, l'estremità della ruota e il sistema frenante rimangono in gran parte coerenti con l'architettura tradizionale dell'asse motore dei camion.
Tipi strutturali dell'asse motore elettrico
Gli assali elettrici utilizzati nei veicoli elettrici-per carichi pesanti generalmente adottano uno dei due layout strutturali.
Struttura 1: alloggiamento dell'asse integrale (asse EV integrato)
Questo design mantiene il tradizionale alloggiamento dell'asse, le estremità delle ruote e il sistema frenante, integrando al contempo il gruppo motore + trasmissione sulla flangia anteriore. La coppia del motore elettrico viene trasmessa attraverso il cambio per azionare le ruote.
Esempio: un autocarro pesante elettrico-dotato di un assale integrale che ospita un asse motore elettrico.
Questo tipo diSistema di assali per veicoli elettricioffre costi contenuti ed elevata maturità, poiché riutilizza i componenti convenzionali dell'asse motore dei camion. Tuttavia, i limiti di spazio in genere limitano la trasmissione a due o tre marce e l’integrazione della presa di forza spesso non è possibile.
Esempio: un camion elettrico-pesante dotato di un asse motore elettrico a tre-sezioni.
Struttura 2: alloggiamento dell'asse a tre-sezioni (sistema di assi E-modulari)
In questa configurazione, gli alloggiamenti dell'assale sinistro e destro sono separati, con il motore elettrico, la trasmissione e la PTO opzionale integrati nella sezione centrale. Questo sistema modulare di assali e-consente trasmissioni a più-velocità (3-6 marce), migliorando sia le prestazioni di potenza che l'efficienza energetica.
Sebbene il design a tre-sezioni aumenti leggermente il peso a causa dei collegamenti a flangia, la sua capacità di carico-è affidabile e adatta per applicazioni per veicoli elettrici-pesanti.
Esempio: i camion elettrici-pesanti sono dotati di un asse motore elettrico a tre-stadi.
Informazioni sulle tendenze del settore:
Mentre gli assali elettrici integrati dominano il mercato attuale grazie ai vantaggi in termini di costi, i sistemi di assali elettrici modulari con trasmissioni multi-velocità rappresentano la direzione di sviluppo futura.
02 Selezione del Numero di Motori
L'ultimo assale motore elettrico per autocarri-sviluppato-per carichi pesanti utilizza un unico motore.
La maggior parte degli assali elettrici per autocarri pesanti-utilizza un unico motore a causa dei vincoli di installazione. Le specifiche tipiche dell'asse per veicoli elettrici-con motore singolo includono una potenza di picco di circa 390 kW e una coppia di picco superiore a 700 Nm.
Per ottenere prestazioni più elevate, vengono sempre più adottati sistemi di assali per veicoli elettrici-a doppio motore. Questi sistemi possono utilizzare:
Disposizioni del motore anteriore-posteriore che azionano un riduttore comune, o
Design del motore distribuito che elimina il tradizionale riduttore principale.
Un esempio rappresentativo è il Tesla Semi, che utilizza un sistema di assi elettrici a doppio-motore con controllo elettronico del differenziale.
Esempio: asse motore elettrico del camion pesante semielettrico Tesla-.
Vantaggio della strategia operativa:
Gli assali per veicoli elettrici a doppio-motore consentono una distribuzione intelligente della potenza. Entrambi i motori funzionano durante le partenze e le salite con carichi pesanti-, mentre il funzionamento a motore singolo- viene utilizzato durante la navigazione per massimizzare l'efficienza.
03 Ingranaggi di trasmissione nei sistemi di assali elettrici
Rispetto ai motori diesel, i motori elettrici hanno una gamma di efficienza operativa più ampia. Di conseguenza, gli assali dei camion elettrici non richiedono tante marce quanto le trasmissioni tradizionali.
Gli assali EV integrati utilizzano generalmente cambi a 2 velocità
I sistemi modulari e-asse possono supportare trasmissioni a 3, 4 o 6 velocità
Ad esempio, un moderno assale motore elettrico con cambio a 3-velocità può raggiungere una coppia alle ruote-fino a 48.700 Nm, sufficiente per applicazioni pesanti e impegnative.
Raccomandazione per la selezione della marcia:
Regioni pianeggianti: asse EV a 2 velocità
Terreno collinare: sistema con asse elettrico a 3-velocità
Regioni di montagna: sistema di assali elettrici a 4 velocità
04 Design della presa di forza (PTO) negli assali per veicoli elettrici
Esempio: l'asse motore elettrico di questo camion pesante-non include una presa di forza
I primi progetti di assali elettrici spesso non disponevano della funzionalità della presa di forza a causa delle limitazioni di spazio. In questi casi, era necessario un motore ausiliario per azionare i sistemi idraulici, aggiungendo peso e costi inutili.
Esempio: Assale motore elettrico di nuova concezione con motore a sinistra, trasmissione al centro e presa di forza a destra.
I moderni kit assali per veicoli elettrici integrano sempre più la capacità della presa di forza direttamente nell'asse motore elettrico. Ciò è particolarmente importante per gli autocarri con cassone ribaltabile e i veicoli-per il trasporto di risorse che fanno affidamento su sistemi idraulici.
Raccomandazione:
Anche se una PTO non è immediatamente necessaria, la scelta di un sistema di assali elettrici con PTO migliora la flessibilità a lungo termine-e il valore di rivendita.
L'elevata capacità della batteria, la lunga autonomia e gli assali motori elettrici avanzati definiscono il futuro dei camion pesanti elettrici-. Selezionando l'asse EV giusto,sistema di assali elettronici-, o la configurazione dell'asse del camion elettrico richiede un'attenta considerazione delle condizioni operative, del terreno e dei requisiti applicativi.