Recentemente, nell'articolo"Come scegliere un assale elettrico per autocarri pesanti elettrici-"pubblicato da TRION, un lettore ha commentato:"Non utilizzare gli assi elettrici nei cantieri edili."Questo commento ha dato il via a una nuova discussione: quali scenari applicativi sono più adatti affinché i camion pesanti elettrici-utilizzino une sistema di assi?
Per rispondere a questa domanda, TRION ha esaminato i principali scenari applicativi dei camion pesanti elettrici-e ha analizzato il modo in cui le caratteristiche tecniche di questi scenari si allineano con la configurazione e le prestazioni diassali per camion elettrici. Questo articolo ha lo scopo di fornire una guida di riferimento per gli utenti durante la selezione e l'applicazione degli assali motore per autocarri.
01 Modalità di guida dei camion elettrici-per carichi pesanti: vantaggi e svantaggi
Al momento, i camion elettrici-pesanti adottano principalmente due modalità di guida.
1. Azionamento centrale
Nella configurazione con azionamento centrale, il motore e la trasmissione (gruppo propulsore) sono installati al centro del telaio e collegati all'asse motore tramite un albero motore. Questo layout è coerente con quello dei veicoli tradizionali-a carburante.
Vantaggi:
L'azionamento centrale offre alta affidabilità e basso costo. Componenti come l'albero motore, l'asse posteriore e le sospensioni sono condivisi con i veicoli a carburante convenzionale. Poiché queste parti sono prodotte in serie-e standardizzate, i costi degli utensili sono già stati ammortizzati, con conseguente riduzione dei costi di approvvigionamento. Inoltre, il motore e la trasmissione sono montati al centro del telaio utilizzando una sospensione a quattro-punti, che aiuta a ridurre i danni da urti e vibrazioni.
Nei camion pesanti elettrici-con azionamento centralizzato, il motore e il cambio sono installati al centro del telaio.
Svantaggi:
Questa configurazione occupa lo spazio interno del telaio, rendendo difficile la disposizione delle batterie sotto-montate e limitando l'espansione della capacità della batteria. Coinvolge anche molti componenti e una bassa integrazione, il che è sfavorevole per l'alleggerimento complessivo del veicolo. Inoltre, la trasmissione di potenza si basa sull'albero motore e la perdita di energia si verifica in corrispondenza di ciascun giunto cardanico, con conseguente minore efficienza di trasmissione e consumo energetico relativamente più elevato.
2. Asse motore elettrico
In questa configurazione, il motore e la trasmissione sono integrati direttamente nell'asse motore, ottenendo una struttura compatta e un'elevata efficienza di trasmissione.
Configurazione dell'asse motore elettrico del camion semi-elettrico Tesla-: 2 assi motori + 3 motori elettrici
TRION ritiene che il valore più grande dell'asse elettrico risieda nella sua capacità di cambiare radicalmente la disposizione tradizionale dei veicoli commerciali, rendendo la struttura complessiva più snella. Consente il pieno utilizzo della parte interna del telaio per l'installazione della batteria sotto-montata, abbassando così il baricentro del veicolo e migliorando le prestazioni di manovrabilità.Un altro vantaggio è il peso ridotto, che contribuisce all'alleggerimento complessivo del veicolo-un fattore particolarmente importante per i camion pesanti elettrici-. Un terzo vantaggio è la minore perdita di energia, che riduce direttamente il consumo energetico totale del veicolo.
Tuttavia,Assi per veicoli elettricirichiedono progetti completamente nuovi, che coinvolgono numerosi stampi per stampaggio, stampi per colata, nonché attrezzature e calibri per la produzione e l'assemblaggio. Inoltre, l'attuale tasso di installazione rimane basso (secondo le stime di TRION, meno del 10% dei camion pesanti elettrici-), con conseguenti costi relativamente elevati per i kit assali per veicoli elettrici. Poiché l’adozione continua ad aumentare, si prevede che il costo degli assali motori elettrici ritorni gradualmente a un livello più ragionevole.
L’asse motore elettrico richiede un design completamente nuovo, con conseguenti volumi di produzione ridotti e costi più elevati.
02 Scenari applicativi e idoneità degli assali a trazione elettrica
Un dumper elettrico 8x4 per scenari di ingegneria e trasporto, operante in condizioni di guida difficili.
1. Scenari di ingegneria dei trasporti
I veicoli tipici includono autocarri con cassone ribaltabile elettrici 8×4, betoniere elettriche 8×4 e camion da miniera elettrici. Le condizioni stradali nei trasporti tecnici spesso includono strade sterrate, strade sterrate, strade in cemento e strade asfaltate. In alcune regioni, i dumper elettrici e i camion da miniera sono spesso sovraccarichi, causando gravi danni alle strade. Le strade sterrate e ghiaiose possono sviluppare solchi profondi, aumentando il rischio che il punto più basso dell'asse motore colpisca il suolo.
Poiché il motore e la trasmissione sugli assali elettrici utilizzano in genere involucri in alluminio, gli impatti con oggetti duri possono facilmente causare danni all'involucro, con conseguente sostituzione del motore o della trasmissione e costi di manutenzione significativamente più elevati. Inoltre, l'asse elettrico è montato sotto la sospensione come parte della massa non sospesa, il che può aumentare i carichi d'urto trasmessi al telaio e alla cabina durante la guida su strade accidentate.
Raccomandazione di TRION:
I camion pesanti elettrici-utilizzati in condizioni di trasporto tecnico gravose generalmente non sono adatti per gli assali motori elettrici.
Gli alloggiamenti del motore e del riduttore sono realizzati in lega di alluminio, che si danneggia facilmente se colpita da oggetti duri.
2. Scenari di trasporto-basati sulle risorse
Questa categoria comprende principalmente il trasporto di sabbia, ghiaia, carbone e minerali. Le condizioni stradali sono tipicamente costituite da superfici irregolari nei piazzali di carico, strade provinciali, autostrade nazionali e superstrade. Le strade dei cortili di solito hanno buche localizzate piuttosto che solchi profondi, ed è improbabile che il punto più basso dell'asse del camion elettrico tocchi il suolo.
Attualmente, i camion pesanti elettrici-6×4 vengono utilizzati principalmente nel trasporto-basato sulle risorse, con un'autonomia-singola generalmente entro i 220 chilometri. Se gli utenti danno priorità a costi di acquisto bassi, hanno un chilometraggio annuo limitato e sono meno sensibili al consumo energetico, una soluzione di azionamento centrale potrebbe essere sufficiente. Tuttavia, per un lungo chilometraggio annuale e requisiti di efficienza più elevati, si consiglia un sistema ad asse singolo.
TRION suggerisce:
Quando si scelgono camion pesanti elettrici-di grande capacità-per il trasporto di risorse, l'altezza da terra dell'asse motore elettrico deve superare i 260 mm;
Gli involucri del motore e della trasmissione dovrebbero utilizzare materiali in acciaio per ridurre il rischio di rotture durante l'impatto;
La trasmissione dovrebbe offrire 3 o 4 marce per gestire l'avviamento, l'accelerazione, le salite ripide e il funzionamento ad alta-velocità;
L'asse elettrico deve essere dotato di un'interfaccia PTO. Gli autocarri con cassone ribaltabile utilizzati per il trasporto di sabbia e ghiaia richiedono una pompa idraulica azionata tramite presa di forza per azionare il meccanismo di ribaltamento.
L'asse motore elettrico ha un'altezza da terra di oltre 260 mm, l'alloggiamento è in acciaio fuso e dispone di un'interfaccia per la presa di forza-.
3. Scenari di trasporto espresso e di pacchi
Per ridurre ulteriormente i costi operativi, molte società di logistica per servizi espressi e pacchi hanno sostituito i percorsi entro 400 chilometri con camion pesanti-elettrici. Secondo la ricerca di TRION, questi operatori pongono una forte enfasi sul consumo energetico. Se un veicolo percorre più di 250.000 chilometri all’anno e il consumo medio di energia diminuisce da 1,6 kWh/km a 1,3 kWh/km, i costi dell’elettricità possono essere ridotti di circa 60.000 yuan, assumendo un prezzo medio dell’elettricità di 0,8 yuan/kWh.
I camion pesanti elettrici-utilizzati per le consegne espresse e il trasporto merci utilizzano una batteria-nella-parte inferiore-combinata con un asse motore elettrico.
Il trasporto espresso e di pacchi viene effettuato interamente su superstrade, rendendolo lo scenario applicativo più adatto per gli assali motori elettrici. TRION consiglia le seguenti configurazioni:
Il veicolo dovrebbe adottare una strategia di guida multi-motore. Ad esempio, installando tre o quattro motori su due assi motori. Durante l'avviamento e l'accelerazione funzionano due motori; durante la navigazione ad alta-velocità, uno o due motori funzionano per un'efficienza ottimale; durante la salita tutti i motori forniscono la massima potenza; e durante la guida in discesa, più motori eseguono la frenata rigenerativa, con una forza frenante che arriva fino al 48% della potenza massima erogata per garantire la sicurezza.
Illustrazione: il camion pesante elettrico- utilizza due assi motori elettrici e tre motori, adottando una strategia di azionamento multi-motore.
Le superstrade in genere hanno pendenze massime di circa il 5%, quindi è sufficiente una trasmissione a 2 velocità, senza la necessità di progetti a 3 o 4 velocità.
Per perseguire un design leggero, si consigliano involucri in lega di alluminio per motori e trasmissioni.
Per ridurre l'impatto e le vibrazioni trasmesse al telaio e alla cabina e per migliorare l'affidabilità e la durata dell'asse motore elettrico, si consigliano sospensioni pneumatiche posteriori e pneumatici a media pressione-con base larga-.
Conclusione
TRION ritiene che gli assali elettrici rappresentino la futura direzione di sviluppo degli autocarri pesanti elettrici-. Gli utenti dovrebbero selezionare la configurazione e le prestazioni degli assali motori elettrici in base ai loro scenari applicativi reali. Poiché i tassi di installazione continuano ad aumentare,Asse EVi costi diminuiranno gradualmente. Dal punto di vista del costo totale di proprietà (TCO), quando il chilometraggio annuale supera i 150.000 chilometri, i vantaggi di risparmio energetico-diassali per camion elettricidiventare significativi, consentendo di recuperare la differenza di prezzo iniziale entro uno o due anni.
