Új energiájú haszongépjárművek elektromos hajtótengelyének kialakítása:
Az egymotoros-motoros és a két-motoros megoldások összehasonlítása
Elektromos hajtótengely tervezési elemzése
1.1 Áttekintés
Új energetikai haszongépjárművek terén központosítottelektromos hajtótengelyekmagas szintű integrációjuknak, könnyű kialakításuknak és nagy hatékonyságuknak köszönhetően fokozatosan az iparág fősodrává váltak. Az elektromos meghajtó tengely tervezésénél azonban átfogóan figyelembe kell venni a különféle működési feltételeket, beleértve az alacsony-sebességű indítást-, a nagy-sebességű utaztatást és az emelkedő teljesítményt.
Ennek a cikknek az a célja, hogy mélyrehatóan feltárja az elektromos hajtótengelyek tervezésének műszaki útjait, a reduktorkonfiguráció, az egymotoros-motoros megoldások és a kétmotoros-motoros megoldások felhasználásával a szisztematikus elemzés kulcsfontosságú belépési pontjaként.
1.2 A szűkítők tervezésének alapvető szempontjai
Az új energiafelhasználású haszongépjárművek elektromos hajtótengelyeinek tervezésében a reduktor kritikus szerepet játszik, és gyakran a teljes rendszer „átviteli csomópontjának” tekintik. Kialakítása nem csak az erőátvitel hatékonyságát befolyásolja, hanem közvetlenül befolyásolja a jármű teljes energiafogyasztását is.
Három alapvető szempont határozza meg a szűkítő kialakítását. Először is, a redukciós fokozatok számának megválasztása kulcsfontosságú, és azt rugalmasan kell beállítani az adott jármű működési körülményeihez. A két-fokozatú reduktorok ideális választássá váltak a hagyományos alkalmazásokhoz,-például a városi logisztikai járművekhez-, magas, 95–96%-os átviteli hatékonyságuk, egyszerű szerkezetük és rövid energiaátviteli útjuk miatt. A bolygókerekes hordozó hajtóművekkel összehasonlítva a két-fokozatú redukciós szerkezetek általában nagyobb hatékonyságot mutatnak az elektromos hajtótengelyes alkalmazásokban.
A többfokozatú reduktorok, például a három-fokozatú vagy négy-fokozatú kivitelek, általában valamivel alacsonyabb átviteli hatékonyságot mutatnak, 92% és 95% között, és összetettebb felépítésűek. Azonban magasabb redukciós arányt tudnak biztosítani, hogy megfeleljenek a speciális alkalmazási követelményeknek. Ezenkívül a több-sebesség-csökkentő kialakítással kombinálva a motor nagy-hatékonyságú működési tartománya tovább bővíthető. Alacsony{10}}sebességű emelkedésnél például a nagyobb csökkentési arány növeli a nyomatékkibocsátást, míg nagy sebességű{11}}utazásnál kisebb arány választható az energiafogyasztás csökkentése érdekében.
1.3 Egymotoros-megoldások elemzése
A szerkezeti egyszerűséggel és költséghatékonysággal jellemezhető egymotoros{0}}konstrukciókat széles körben alkalmazzák a könnyű haszongépjárművekben. Ez a megoldás elsősorban olyan működési forgatókönyvekre alkalmas, mint például a városi logisztika és a rövidtávú{2}elosztás, ahol a csúcsteljesítmény-szükséglet általában nem haladja meg a 150 kW-ot.
Az egymotoros{0}}rendszerek általában a 0–80 km/h tartományban teljesítik a járműsebesség követelményeit. Például a 100 kW-os motorral felszerelt BYD T3 elektromos hajtásrendszer körülbelül 300 km-es NEDC hatótávolságot tesz lehetővé.
A reduktor sebességarányának kiválasztását illetően az egyfokozatú{0}}csökkentési arányok általában a 8–12 tartományba esnek. A TR könnyű-elektromos hajtótengelye például sikeresen egyensúlyoz a mászóképesség (több mint 20%) és a nagy-sebesség-hatékonyság között, így a rendszer hatékonysága meghaladja a 92%-ot. Több-sebesség-csökkentőkkel kombinálva az egymotoros Ez a megközelítés kiszélesíti az elektromos hajtótengely működési tartományát, és optimalizálja a teljesítményt alacsony{13}} és nagy{14}}sebesség mellett is.
A kihívások azonban továbbra is fennállnak, ideértve az átmeneti áramkimaradást a sebességváltás során, valamint a váltómechanizmusok differenciálvezérléssel történő összehangolásának bonyolultságát.
1.4 A kettős-motoros megoldások jellemzői
A kettős{0}}motor-kialakítás kiváló teljesítményt tesz lehetővé különféle működési körülmények között a teljesítményelosztási vagy nyomatékvektoros stratégiák révén. Ugyanakkor kihívásokat is jelentenek a rendszer összetettségével és a költségkezeléssel kapcsolatban.
Alacsony-fordulatszámú üzemi körülmények között egyetlen, nagy csökkentési arányú motorral csökkenthető az energiafogyasztás. Nagy-terhelési körülmények között a kettős motorok párhuzamosan működnek, hogy nagy teljesítményt biztosítsanak, jelentősen javítva a gyorsulást és a terhelés{3}}kezelési teljesítményt.
A ±0,1 fokos szögfelbontású, nagy pontosságú{0}}kódolók összehangolt vezérlőalgoritmusokkal kombinálva biztosítják a nyomaték kiegyensúlyozott eloszlását a két motor között, és hatékonyan akadályozzák meg a gumiabroncsok egyenetlen kopását. Ezenkívül a kenési rendszer kettős-áramkörű kialakítást alkalmaz, hogy független hőleadást biztosítson minden egyes hajtóműkészlet számára, biztosítva az elektromos hajtótengelyrendszer hosszú távú stabilitását és megbízhatóságát.
Összegzés
A központi elektromos hajtótengelyek műszaki választéka az alkalmazási forgatókönyvek függvényében változik. Az egymotoros-motoros megoldások kompakt felépítésükkel és gazdasági előnyeikkel jól illeszkednek a könnyű-haszonjárművekhez. A kettős motoros
Előretekintve a folyamatos technológiai innováció tovább javítja a hatékonyságot, megbízhatóságot és alkalmazkodóképességetelektromos hajtótengelyek, ami felgyorsítja az új energetikai haszongépjárművek előrehaladását a magasabb szintű villamosítás felé.
