Integrerede vs. distribuerede elektriske drivaksler til erhvervskøretøjer: Hvilken vil blive trenden?
Efterhånden som automotive drivlinjearkitekturer udvikler sig fra decentraliserede layouts til højt integrerede systemer, er konfigurationer som "motor + elektrisk drivaksel" og distribuerede elektriske drivsystemer gradvist dukket op.
Takket være dets unikke strukturelle design erelektrisk drivakseleliminerer behovet for en traditionel gearkasse i rene elektriske køretøjer, hvilket reducerer energitabet under kraftoverførsel markant. Som følge heraf er det en udbredt opfattelse, at integrerede elektriske drivakselløsninger og distribuerede elektriske drivsystemer vil blive de almindelige udviklingstendenser for fremtidige rene elektriske lastbiler.
Tidligere, på branchefora og tekniske seminarer, analyserede Sany Heavy Truck udviklingstendenser inden for elektriske drivlinjer til tunge-lastbiler, mens Yutong New Energy Commercial Vehicles fremviste sit strategiske layout relateret til teknologier til elektrisk drivaksel.
På nuværende tidspunkt omfatter de almindelige elektriske drivløsninger til nye energierhvervskøretøjer hovedsageligt centraldrev, integreret elektrisk drivaksel og distribuerede drivsystemer.
Typer af elektriske drivsystemer til erhvervskøretøjer
Det centrale drevlayout ligner det for traditionelle brændstofbiler, og erstatter forbrændingsmotoren og transmissionen med en integreret drivmotor + transmissionsenhed.
Den integrerede elektriske drivaksel, som kan klassificeres i parallelle-akse, koaksiale og vertikale-aksestrukturer, integrerer den traditionelle drivaksel med motoren og transmissionen. Denne løsning optager mindre plads, reducerer systemvægten, forbedrer transmissionseffektiviteten og forbedrer køretøjets rækkevidde.
Det distribuerede drivsystem, inklusive hjul-motordrev og navmotordrev, placerer motorer på begge sider af akslen. Denne konfiguration giver højere mobilitet og effektivitet, men kommer med høje omkostninger og strenge miljøkrav. På nuværende tidspunkt anvendes det hovedsageligt i busser og high-bilmodeller.
Definition og fordele ved integrerede elektriske drivaksler
En integreret elektrisk drivaksel består primært af tre kernekomponenter: en drivmotor, inverter og elektrisk drivtransmission. Grundlæggende forbliver det en drivaksel, men kraftkilden skiftes fra en forbrændingsmotor til en elektrisk motor. De fleste integrerede elektriske drivaksler indlejrer motoren direkte i akselsamlingen, hvilket opnår letvægtsdesign, høj integration og overlegen effektivitet.
Enkelt sagt kombinerer en integreret elektrisk drivaksel motoren med bagakslen, hvilket gør det muligt for akslen at udføre funktionerne som motor, gearkasse, bagaksel og differentiale i en enkelt enhed. Dette design eliminerer behovet for en drivaksel og reducerer gearkassens størrelse betydeligt.
Sammenlignet med konventionelle transmissionssystemer reducerer integrerede elektriske drivaksler den samlede systemplads, hvilket gør det muligt at installere flere batterier for at udvide rækkevidden. Deres specialiserede design muliggør også tilpasning til forskellige driftsforhold og opfylder kravene til busser, lette lastbiler og andre erhvervskøretøjer.
I øjeblikket er integrerede elektriske drivaksler blevet bredt brugt i nye energilette lastbiler. Forskelle blandt producenterne ligger hovedsageligt i integrationsniveau, materialevalg og vægt, mens de overordnede strukturelle principper forbliver ens.
Nøglefunktioner ved integrerede elektriske drivaksler
Moderne integrerede elektriske drivaksler inkluderer typisk:
Drivmotorer
Gearkasser
Differentialer
Bremsesystemer
Luftaffjedringssystemer
Akselhuse og hjulnav
Deres nøglekarakteristika omfatter:
Høj integration af motor, transmission og differentiale med en kompakt struktur
Høj transmissionseffektivitet, med motorkraft, der direkte driver hjulene
Automatisk transmissionsevne, der holder motoren i drift inden for et optimalt effektivitetsområde
Regenerativ bremsning, der muliggør energigenvinding og udvidet rækkevidde
Fire vigtige fordele ved integrerede elektriske drivaksler
1. Enklere struktur
Traditionelle -motorbaserede løsninger består af separate komponenter såsom motorer, universelle drivaksler og aksler, hvilket resulterer i lange transmissionskæder og komplekse strukturer.
I modsætning hertil eliminerer integrerede elektriske drivaksler drivakslen, reducerer antallet af komponenter og forenkler systemarkitekturen.
2. Nemmere køretøjslayout
Integrerede elektriske drivaksler er monteret direkte på chassiset, hvilket optager mindre plads og forenkler køretøjets layout.
Traditionelle løsninger kræver separat arrangement af motorer, drivaksler og aksler, hvilket øger layoutets kompleksitet.
3. Højere energieffektivitet og miljømæssige fordele
Den meget integrerede struktur minimerer strømtab, reducerer energiforbruget og øger køretøjets rækkevidde.
4. Teknologiske fordele
Sammenlignet med traditionelle bagaksler tilbyder integrerede elektriske drivaksler et bredere justerbart hastighedsforhold og højere energigenvindingsevne, hvilket er i overensstemmelse med fremtidige udviklingstendenser for nye energikøretøjer.
Definition og fordele ved distribuerede hjul-sidemotordrevsystemer
På Shanghai Auto Show bemærkede industrieksperter, at nye energierhvervskøretøjer gradvist skifter fra centrale drivsystemer til distribuerede elektriske drivløsninger. Disse systemer har høj effektivitet, lavt energiforbrug og reducerede driftsomkostninger, samtidig med at de understøtter letvægtsbildesign.
Distribuerede elektriske drivsystemer omfatter hovedsageligt navmotordrev og motordrev på hjul-, som begge muliggør uafhængig hjulstyring.
Forskelle mellem hjul-sidemotordrev og navmotordrev
1. Installationsposition
Navmotorer er installeret koncentrisk inde i hjulet, mens motorer på hjul-siden er monteret excentrisk ved siden af hjulet.
2. Transmissionsmetode
Hjul-sidemotorer overfører kraft til hjulene gennem en drivaksel, hvorimod navmotorer er direkte forbundet med hjulet via rotoren eller statoren.
3. Tekniske ruter
Hjul-sidemotorer anvender generelt interne rotordesigns. Navmotorer bruger enten interne eller eksterne rotorkonfigurationer.
Interne rotorer giver højere hastighed med lavere drejningsmoment, mens eksterne rotorer giver lavere hastighed med højere drejningsmoment.
4. Driftstilstand
Hjul-sidemotorer bruger typisk høj-hastighedsmotorer kombineret med reduktion af fast-akse eller planetgear. Navmotorer anvender hovedsageligt direkte drev eller planetgearreduktionsløsninger.
Udfordringer ved distribuerede elektriske drivaksler
Fordelte elektriske drivaksler muliggør fleksible konfigurationer såsom for-hjulstræk, bag-hjulstræk eller fire-hjulstræk. De tillader også differentialstyring gennem uafhængig hjulhastighedskontrol, hvilket reducerer venderadius markant.
Men både navmotorer og motorer på hjul- står over for udfordringer, herunder:
Krav til høj momenttæthed
Strenge krav til motorstyrings nøjagtighed
Høje standarder for støjkontrol, varmeafledning, bremsning, tætning og holdbarhed
Meget høje systemomkostninger
På nuværende tidspunkt er deres overordnede applikationsydelse stadig mindre moden end integrerede elektriske drivaksler, og markedet kræver stadig yderligere validering.
Mainstream tunge lastbiler implementerer aktivt elektriske drivaksler
Selvom deltagelse af erhvervskøretøjer på Shanghai Auto Show i 2023 var relativt begrænset, fremviste både indenlandske og internationale komponentleverandører som TEPKOS og Bosch nye energiløsninger til erhvervskøretøjer, herunder elektriske drivaksler.
TEPKOS produktanbefaling
Som en betroet OEM-leverandør af globale mobilitetsløsninger er Shanghai TRION (mærke: TEPKOS) på forkant med udvikling af integrerede elektriske drivaksler og leverer højtydende EV-akselløsninger til erhvervskøretøjer verden over.
Vores integrerede elektriske drivaksler tilbyder:
Høj integration og kompakt struktur
Integrering af motor, transmission, differentiale og inverter i en enkelt enhed, hvilket reducerer pladsbelægningen og køretøjets vægt betydeligt.
Overlegen transmissionseffektivitet
Opnåelse af transmissionseffektivitet på over 94 %, maksimering af rækkevidde og energibesparelser.
Stærk miljøtilpasningsevne
Skræddersyede løsninger til forskellige driftsforhold, herunder varmt og fugtigt klima, høje-europæiske veje og barske terræn-miljøer.
Intelligent ydeevne
Understøtter præcis drejningsmomentfordeling og regenerativ bremsning, sømløst integreret med køretøjets kontrolsystemer for at øge sikkerheden og effektiviteten.
Kontakt os i dag for at finde ud af, hvordan vores integreredeelektriske drivakslerkan forbedre dit køretøjs ydeevne og konkurrenceevne på markedet.
