Naujos energijos komercinių transporto priemonių elektrinės varančiosios ašies dizainas:
Vieno{0}}variklio ir dviejų{1}}motorinių sprendimų palyginimas
Elektrinės varančiosios ašies konstrukcijos analizė
1.1 Apžvalga
Naujos energijos komercinių transporto priemonių srityje centralizuotaielektrinės varančiosios ašysdėl aukšto integracijos lygio, lengvo dizaino ir didelio efektyvumo palaipsniui tapo pagrindine pramonės šaka. Tačiau kuriant elektrinės varančiosios ašies konstrukciją turi būti visapusiškai atsižvelgta į įvairias eksploatavimo sąlygas, įskaitant mažo -greičio paleidimą-, greitąjį kreiserinį-greitumą ir kilimo našumą.
Šio straipsnio tikslas yra išsamiai išnagrinėti elektrinės varančiosios ašies projektavimo techninius būdus, naudojant reduktoriaus konfigūraciją, vieno{0}}variklio sprendimus ir dviejų{1}}variklio sprendimus kaip pagrindinius sisteminės analizės pradinius taškus.
1.2 Pagrindiniai reduktoriaus dizaino aspektai
Naujų energetinių komercinių transporto priemonių elektrinės varančiosios ašies konstrukcijoje reduktorius atlieka labai svarbų vaidmenį ir dažnai laikomas visos sistemos „transmisijos stebule“. Jo konstrukcija turi įtakos ne tik energijos perdavimo efektyvumui, bet ir tiesiogiai bendram automobilio energijos suvartojimui.
Trys pagrindiniai aspektai apibrėžia reduktoriaus dizainą. Pirma, sumažinimo pakopų skaičiaus pasirinkimas yra labai svarbus ir turi būti lanksčiai koreguojamas atsižvelgiant į konkrečias transporto priemonės eksploatavimo sąlygas. Dviejų-pakopų reduktoriai tapo idealiu pasirinkimu įprastoms reikmėms-, pvz., miesto logistikos transporto priemonėms,-dėl jų didelio 95–96 % perdavimo efektyvumo, paprastos konstrukcijos ir trumpo energijos perdavimo kelio. Palyginti su planetinėmis nešiklio transmisijomis, dviejų{8}}pakopų redukcijos konstrukcijos paprastai pasižymi didesniu efektyvumu naudojant elektrines varoąsias ašis.
Kelių-pakopų reduktoriai, tokie kaip trijų-pakopų ar keturių{2}}pakopų konstrukcijos, paprastai pasižymi šiek tiek mažesniu perdavimo efektyvumu (svyruoja nuo 92 % iki 95 %), ir pasižymi sudėtingesnėmis struktūromis. Tačiau jie gali užtikrinti didesnį mažinimo koeficientą, kad atitiktų specializuotus taikymo reikalavimus. Be to, derinant su kelių-greičių reduktorių konstrukcijomis, didelio-efektyvumo variklio veikimo diapazonas gali būti dar labiau išplėstas. Pavyzdžiui, kylant mažu{10}}greičiu didesnis sumažinimo koeficientas padidina sukimo momentą, o važiuojant dideliu{11}}greičiu, norint sumažinti energijos sąnaudas, galima pasirinkti mažesnį koeficientą.
1.3 Vieno variklio sprendimų analizė
Vieno{0}}variklio konstrukcijos, pasižyminčios struktūriniu paprastumu ir ekonomiškumu, plačiai naudojamos lengvųjų komercinių transporto priemonių taikymui. Šis sprendimas daugiausia tinka eksploatavimo scenarijams, pvz., miesto logistikai ir paskirstymui nedideliu- atstumu, kai didžiausios galios poreikis paprastai neviršija 150 kW.
Vieno variklio{0}}sistemos paprastai atitinka 0–80 km/h transporto priemonės greičio reikalavimus. Pavyzdžiui, BYD T3 elektrinė pavaros sistema su 100 kW varikliu pasiekia maždaug 300 km NEDC važiavimo atstumą.
Kalbant apie reduktoriaus greičio santykio pasirinkimą, vienos{0}}pakopos redukcijos koeficientai paprastai yra 8–12 diapazone. Pavyzdžiui, TR lengva-elektrinė varomoji ašis sėkmingai subalansuoja kilimo galimybes (daugiau nei 20 %) ir didelį-greičio efektyvumą, todėl sistemos efektyvumas viršija 92 %. Kartu su kelių greičių{8}}reduktoriais, vieno-variklio sprendimai gali užtikrinti didelį sukimo momentą esant mažam greičiui kylant ir paleidžiant didelę{10}}apkrovą-, kartu išlaikant aukštą efektyvumą važiuojant kreiseriniu greičiu. Šis metodas išplečia elektrinės varančiosios ašies veikimo diapazoną ir optimizuoja veikimą tiek mažu{13}}, tiek dideliu{14}}greičių sąlygomis.
Tačiau iššūkių išlieka, įskaitant laikinus energijos tiekimo sutrikimus perjungiant pavaras ir perjungimo mechanizmų koordinavimo su diferencialo valdymu sudėtingumą.
1.4 Dviejų{1}}motorinių sprendimų charakteristikos
Dvigubo{0}}variklio konstrukcijos suteikia puikią galią įvairiomis veikimo sąlygomis, taikant galios padalijimo arba sukimo momento vektorių strategijas. Tačiau jie taip pat kelia iššūkių, susijusių su sistemos sudėtingumu ir išlaidų valdymu.
Esant mažo greičio{0}}greičiams, energijos sąnaudoms sumažinti galima naudoti vieną variklį su dideliu redukcijos koeficientu. Didelės-apkrovos sąlygomis du varikliai veikia lygiagrečiai ir užtikrina didelę galią, žymiai pagerindami pagreitį ir{3}}apkrovą.
Labai{0}}tikslūs kodavimo įrenginiai, kurių kampinė skiriamoji geba yra ±0,1 laipsnio, kartu su suderintais valdymo algoritmais užtikrina subalansuotą sukimo momento paskirstymą tarp dviejų variklių ir veiksmingai apsaugo nuo netolygaus padangų susidėvėjimo. Be to, tepimo sistema turi dvigubą-grandinių konstrukciją, kad būtų užtikrintas nepriklausomas šilumos išsklaidymas kiekviename pavarų rinkinyje, užtikrinant ilgalaikį-elektrinės varančiosios ašies sistemos stabilumą ir patikimumą.
Santrauka
Techninis centralizuotų elektrinių varomųjų ašių pasirinkimas skiriasi priklausomai nuo taikymo scenarijų. Vieno variklio sprendimai dėl savo kompaktiškos struktūros ir ekonominių pranašumų puikiai tinka lengvosioms-komercinėms transporto priemonėms. Dviejų-variklių sprendimai pasižymi didesniu galios tankiu ir našumu, todėl jie idealiai tinka didelės-apkrovos arba didelio{6}}našumo programoms.
Žvelgiant į ateitį, nuolatinės technologinės naujovės dar labiau padidins efektyvumą, patikimumą ir pritaikomumąelektrinės varančiosios ašys, paspartindamas naujų energiją naudojančių komercinių transporto priemonių pažangą siekiant aukštesnio elektrifikavimo lygio.
