130/286 kW integrēta elektroniskā ass elektriskajām sanitārajām kravas automašīnām/smagsvara kravas automašīnām/traktoriem

Vienas ass adaptācijas modeļi: 18 tonnu sanitārijas kravas automašīnas, kravas automašīnas

Divu asu adaptācijas modeļi: 6 * 4 / 8 * 4 vilcējs

Pieņemt starptautisku progresīvu PLM produktu izstrādes vadības sistēmu

Vairāku mēnešu laikā, pilnībā attīstot

Tajā ir 13 kontroles pārskata punkti un 96 galvenie sasniedzamie rezultāti.

Līdz ar elektrotransportlīdzekļu (EV) tehnoloģijas straujo attīstību elektriskā piedziņas ass kā galvenā jaudas pārvades sastāvdaļa tieši ietekmē transportlīdzekļa efektivitāti un veiktspēju. Šajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta elektrisko piedziņas asu strukturālajai analīzei, izpētot galvenās sastāvdaļas un tehniskās īpašības.

Elektriskās piedziņas ass pamatstruktūrā ir integrēti četri elementi: "piedziņas motors + transmisijas sistēma + diferenciālis + pusvārpsta". Atšķirībā no tradicionālajām degvielas transportlīdzekļu asīm, tās piedziņas motors parasti izmanto pastāvīgā magnēta sinhrono motoru (PMSM), kas ir tieši savienots ar reduktoru (vienpakāpes/daudzpakāpju) un diferenciāli, tādējādi novēršot sajūgus un pārnesumkārbas. Tas vienkāršo transmisijas ķēdi — piemēram, tipiska "motora-reduktora-diferenciāļa" integrētā konstrukcija saīsina aksiālo garumu par 30%, samazina svaru par 15% un uzlabo transmisijas efektivitāti līdz vairāk nekā 96%.

Svarīgi jauninājumi ir viegla svara samazināšana un termiskā pārvaldība. Alumīnija sakausējuma korpusi aizstāj tradicionālo čugunu, un tie ir apvienoti ar šķidruma/gaisa dzesēšanas kanāliem, lai slāpētu motora un reduktora radīto siltumu. Pusvārpstās tiek izmantots augstas stiprības tērauds vai oglekļa šķiedras kompozītmateriāli, kas samazina neatsperoto masu, vienlaikus nodrošinot griezes momenta pārnesi un uzlabojot transportlīdzekļa vadāmību.

(Elektriskās piedziņas ass ārējā konstrukcija)

Rezumējot, elektrisko piedziņas asu integrētā, vieglā un augstas efektivitātes struktūra ir galvenais tehniskais virzītājspēks elektrotransportlīdzekļu nobraukuma paplašināšanai un veiktspējas uzlabošanai.

Integrētā dizaina dziļā vērtība: modularizācijas un standartizācijas sasniegumi

Elektrisko piedziņas asu "trīs vienā" (motors-reduktors-diferenciālis) integrācija nav tikai fiziska komponentu sakraušana, bet gan sinerģiska funkciju un telpas optimizācija, izmantojot modulāru arhitektūras dizainu. Tradicionālajās asīs motorus, reduktorus un diferenciāļus piegādā atsevišķi piegādātāji, kas prasa plašu pielāgotu izstrādi saskarņu saskaņošanai. Turpretī elektriskās piedziņas asis integrē vairākus komponentus vienā funkcionālā modulī, apvienojot griezes momenta pārvades asis, standartizējot montāžas caurumus un izlīdzinot dzesēšanas saskarnes. Kā piemēru var minēt vadošā autoražotāja masveidā ražotu risinājumu: tā elektriskā piedziņas ass statora-rotora-reduktora korpusam izmanto integrētu spiedliešanas procesu, samazinot daudzkomponentu montāžas laiku no 3 stundām līdz 20 minūtēm, vienlaikus samazinot savienojošo komponentu svaru par 12%. Šī inovācija sniedz būtisku atbalstu transportlīdzekļu vieglajam svaram un izmaksu kontrolei.

(Elektriskās piedziņas ass iekšējais motors)

Pārvades sistēma: tehnoloģisks lēciens no "enerģijas pārneses" uz "enerģijas optimizāciju"

Papildus integrācijai elektriskās piedziņas ass transmisijas efektivitātes uzlabošana ir atkarīga no mikrostruktūras optimizācijas. Piemēram, reduktoru izmanto spirālveida zobrata un planetārā zobrata kombinācijas. Salīdzinot ar cilindriskajiem zobratiem, spirālveida zobrati palielina zobu virsmas saskares laukumu par 20%. Apvienojumā ar mikrometra līmeņa zobu profila modifikācijas tehnoloģijām (piemēram, cilindra formas modifikāciju, zobu galu noapaļošanu) sazobes troksnis tiek samazināts par 5 dB, un transmisijas zudumi tiek samazināti par 3–5%. Planētu zobratu komplektiem, optimizējot moduļa un spiediena leņķa atbilstību starp saules zobratu un planētu zobratiem, slodzes sadales koeficients tiek paaugstināts līdz zem 1,1 (salīdzinājumā ar ~1,3 tradicionālajiem degvielas transportlīdzekļu diferenciāļiem), nodrošinot vienmērīgu sprieguma sadalījumu pa zobratiem un pagarinot kalpošanas laiku. Turklāt augstākās klases risinājumos ir ieviesta "ar eļļu dzesējama motora + iegremdēta reduktora" konstrukcija, kur smēreļļa vienlaikus nodrošina motora tinumu dzesēšanu un zobratu eļļošanu. Tas novērš efektivitātes zudumus no tradicionālajām dalītajām dzesēšanas sistēmām, palielinot transmisijas efektivitāti līdz vairāk nekā 97%.

(Elektriskās piedziņas ass iekšējās struktūras shēma)

Inteliģenta termiskā pārvaldība: dinamiska regulēšana pilna scenārija veiktspējai

Lai risinātu termiskās pārvaldības vajadzības dažādos elektrotransportlīdzekļu ekspluatācijas scenārijos — straujā paātrinājumā, nemainīgā ātrumā un bremzēšanā —, jaunās paaudzes elektriskās piedziņas asis ir aprīkotas ar inteliģentām temperatūras kontroles sistēmām. Šīs sistēmas pamatā ir NTC temperatūras sensoru izvietošana galvenajās siltumu ģenerējošajās zonās (motora tinumos, reduktora gultņos, diferenciāļu korpusos) apvienojumā ar reāllaika strāvas datiem no IGBT jaudas moduļiem. ECU dinamiski pielāgo šķidruma dzesēšanas ķēdes plūsmas ātrumu (reakcijas laiks

(Elektriskās piedziņas ass iekšējās struktūras shēma)

Secinājums: 800 V augstsprieguma platformu un X-by-Wire šasijas dziļa integrācija

Līdz ar 800 V augstsprieguma platformu izplatību elektriskās piedziņas asis attīstās virzienā uz "augstu spriegumu un augstu jaudas blīvumu". Jaunās paaudzes risinājumi, kuros tiek izmantoti silīcija karbīda (SiC) invertori, plakano vadu motori (piemēram, 8/10 slāņu tinumi) un eļļas dzesēšanas siltuma izkliede, ir palielinājuši jaudas blīvumu virs 5 kW/kg (salīdzinājumā ar ~3 kW/kg tradicionālajām 400 V platformām). Tikmēr arvien izteiktāka kļūst integrācija ar x-by-wire šasiju: ​​elektrisko piedziņas asu reduktora izejas gals ir aprīkots ar rezervētām saskarnēm vadu vadāmām diferenciāļa bloķēšanām, savukārt pusvārpstās ir integrēti griezes momenta sensori. Tas ļauj tieši saņemt komandas no šasijas domēna kontrollera, veicinot precīzāku griezes momenta sadalījumu un pilnpiedziņas koordināciju, lai atbalstītu inteliģentās braukšanas izpildes slāni.

No "funkcionālās integrācijas" līdz "inteliģentai sadarbībai" strukturālās inovācijas elektriskajās piedziņas asīs no jauna definē elektrotransportlīdzekļu jaudas robežas. Līdz ar materiālzinātnes, simulācijas tehnoloģiju un ražošanas procesu sasniegumiem nākotnes elektriskās piedziņas asis varētu vēl vairāk integrēt tādas funkcijas kā enerģijas uzkrāšana (piemēram, rumbas motori + sadalītie akumulatori) un sensori (iebūvēti IMU sensori), kļūstot par galveno mezglu transportlīdzekļa "mobilajā viedajā terminālī".