Geïntegreerde versus gedistribueerde elektrische aandrijfassen voor bedrijfsvoertuigen: wat wordt de trend?
Terwijl de aandrijflijnarchitectuur van auto's evolueert van gedecentraliseerde lay-outs naar sterk geïntegreerde systemen, zijn geleidelijk configuraties zoals "motor + elektrische aandrijfas" en gedistribueerde elektrische aandrijfsystemen ontstaan.
Dankzij het unieke structurele ontwerp is deelektrische aandrijfaselimineert de noodzaak van een traditionele versnellingsbak in puur elektrische voertuigen, waardoor het energieverlies tijdens de krachtoverbrenging aanzienlijk wordt verminderd. Als gevolg hiervan wordt algemeen aangenomen dat geïntegreerde elektrische aandrijfasoplossingen en gedistribueerde elektrische aandrijfsystemen de mainstream ontwikkelingstrends zullen worden voor toekomstige puur elektrische vrachtwagens.
Eerder analyseerde Sany Heavy Truck op brancheforums en technische seminars ontwikkelingstrends in elektrisch aangedreven aandrijflijnen voor zware- vrachtwagens, terwijl Yutong New Energy Commercial Vehicles zijn strategische lay-out met betrekking tot technologieën voor elektrische aandrijfassen demonstreerde.
Momenteel omvatten de reguliere elektrische aandrijfoplossingen voor bedrijfsvoertuigen op nieuwe energie voornamelijk centrale aandrijving, geïntegreerde elektrische aandrijfas en gedistribueerde aandrijfsystemen.
Soorten elektrische aandrijfsystemen voor bedrijfsvoertuigen
De centrale aandrijfindeling is vergelijkbaar met die van traditionele brandstofvoertuigen, waarbij de verbrandingsmotor en transmissie worden vervangen door een geïntegreerde aandrijfmotor + transmissie-eenheid.
De geïntegreerde elektrische aandrijfas, die kan worden ingedeeld in structuren met parallelle- assen, coaxiale en verticale- assen, integreert de traditionele aandrijfas met de motor en transmissie. Deze oplossing neemt minder ruimte in beslag, vermindert het systeemgewicht, verbetert de transmissie-efficiëntie en vergroot het rijbereik van het voertuig.
Het gedistribueerde aandrijfsysteem, inclusief motoraandrijving aan de wiel-zijde en de naafmotor, plaatst motoren aan beide zijden van de as. Deze configuratie biedt een hogere mobiliteit en efficiëntie, maar gaat gepaard met hoge kosten en strenge milieueisen. Momenteel wordt het vooral toegepast in bussen en hoogwaardige- voertuigmodellen.
Definitie en voordelen van geïntegreerde elektrische aandrijfassen
Een geïntegreerde elektrische aandrijfas bestaat hoofdzakelijk uit drie kerncomponenten: een aandrijfmotor, omvormer en elektrische aandrijftransmissie. In principe blijft het een aandrijfas, maar wordt de krachtbron verschoven van een verbrandingsmotor naar een elektromotor. Bij de meeste geïntegreerde elektrische aandrijfassen is de motor rechtstreeks in het assenstel geïntegreerd, waardoor een lichtgewicht ontwerp, hoge integratie en superieure efficiëntie wordt bereikt.
Simpel gezegd combineert een geïntegreerde elektrische aandrijfas de motor met de achteras, waardoor de as de functies van motor, versnellingsbak, achteras en differentieel in één geheel kan uitvoeren. Dit ontwerp elimineert de noodzaak van een aandrijfas en verkleint de versnellingsbakgrootte aanzienlijk.
Vergeleken met conventionele transmissiesystemen verminderen geïntegreerde elektrische aandrijfassen de totale systeemruimte, waardoor er meer accu's kunnen worden geïnstalleerd om het rijbereik te vergroten. Hun gespecialiseerde ontwerpen maken ook aanpassing aan verschillende bedrijfsomstandigheden mogelijk, waarbij ze voldoen aan de eisen van bussen, lichte vrachtwagens en andere commerciële voertuigen.
Momenteel worden geïntegreerde elektrische aandrijfassen op grote schaal toegepast in nieuwe energie-lichte vrachtwagens. De verschillen tussen fabrikanten liggen vooral in het integratieniveau, de materiaalkeuze en het gewicht, terwijl de algemene structurele principes vergelijkbaar blijven.
Belangrijkste kenmerken van geïntegreerde elektrische aandrijfassen
Moderne geïntegreerde elektrische aandrijfassen omvatten doorgaans:
Aandrijfmotoren
Versnellingsbakken
Differentiëlen
Remsystemen
Luchtveersystemen
Ashuizen en wielnaven
Hun belangrijkste kenmerken zijn onder meer:
Hoge integratie van motor, transmissie en differentieel met een compacte structuur
Hoge transmissie-efficiëntie, waarbij het motorvermogen de wielen rechtstreeks aandrijft
Automatische transmissiemogelijkheid, waardoor de motor binnen een optimaal efficiëntiebereik blijft werken
Regeneratief remmen, waardoor energieterugwinning en een groter rijbereik mogelijk zijn
Vier belangrijke voordelen van geïntegreerde elektrische aandrijfassen
1. Eenvoudigere structuur
Traditionele, op motoren-gebaseerde oplossingen bestaan uit afzonderlijke componenten zoals motoren, universele aandrijfassen en assen, wat resulteert in lange transmissiekettingen en complexe structuren.
Geïntegreerde elektrische aandrijfassen elimineren daarentegen de aandrijfas, verminderen het aantal componenten en vereenvoudigen de systeemarchitectuur.
2. Gemakkelijkere voertuigindeling
Geïntegreerde elektrische aandrijfassen worden rechtstreeks op het chassis gemonteerd, nemen minder ruimte in beslag en vereenvoudigen de voertuigindeling.
Traditionele oplossingen vereisen een afzonderlijke opstelling van motoren, aandrijfassen en assen, waardoor de complexiteit van de lay-out toeneemt.
3. Hogere energie-efficiëntie en milieuvoordelen
De sterk geïntegreerde structuur minimaliseert vermogensverlies, vermindert het energieverbruik en vergroot het rijbereik van het voertuig.
4. Technologische voordelen
Vergeleken met traditionele achterassen bieden geïntegreerde elektrische aandrijfassen een bredere, instelbare snelheidsverhouding en een hoger energieterugwinningsvermogen, in lijn met toekomstige trends in de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen.
Definitie en voordelen van gedistribueerde wiel-zijmotoraandrijfsystemen
Op de Shanghai Auto Show merkten experts uit de sector op dat nieuwe energie-bedrijfsvoertuigen geleidelijk overstappen van centrale aandrijfsystemen naar gedistribueerde elektrische aandrijfoplossingen. Deze systemen kenmerken zich door een hoog rendement, een laag energieverbruik en lagere bedrijfskosten, terwijl ze ook het ontwerp van lichtgewicht voertuigen ondersteunen.
Gedistribueerde elektrische aandrijfsystemen omvatten voornamelijk naafmotoraandrijvingen en motoraandrijvingen aan de wielzijde, die beide onafhankelijke wielbediening mogelijk maken.
Verschillen tussen wiel-zijmotoraandrijving en naafmotoraandrijving
1. Installatiepositie
Naafmotoren worden concentrisch in het wiel geïnstalleerd, terwijl motoren aan de wiel{0}}zijde excentrisch naast het wiel worden gemonteerd.
2. Transmissiemethode
Motoren aan de wiel{0}}zijde brengen vermogen over op de wielen via een aandrijfas, terwijl naafmotoren rechtstreeks via de rotor of stator met het wiel zijn verbonden.
3. Technische routes
Motoren aan de wiel-zijde hebben over het algemeen een ontwerp met interne rotor. Naafmotoren gebruiken interne of externe rotorconfiguraties.
Interne rotors zorgen voor een hogere snelheid met een lager koppel, terwijl externe rotors een lagere snelheid leveren met een hoger koppel.
4. Bedrijfsmodus
Motoren aan de wiel-zijde maken doorgaans gebruik van motoren met hoge- snelheid in combinatie met vaste- as- of planetaire tandwielreductie. Naafmotoren maken voornamelijk gebruik van oplossingen met directe aandrijving of planetaire tandwielreductie.
Uitdagingen van gedistribueerde elektrische aandrijfassen
Gedistribueerde elektrische aandrijfassen maken flexibele configuraties mogelijk, zoals voor-wielaandrijving, achter-wielaandrijving of vier-wielaandrijving. Ze maken ook differentiële besturing mogelijk via onafhankelijke wielsnelheidsregeling, waardoor de draaicirkel aanzienlijk wordt verkleind.
Zowel naafmotoren als wiel{0}}motoren worden echter geconfronteerd met uitdagingen, waaronder:
Hoge eisen aan de koppeldichtheid
Strenge eisen aan de nauwkeurigheid van de motorbesturing
Hoge normen voor geluidsbeheersing, warmteafvoer, remmen, afdichting en duurzaamheid
Zeer hoge systeemkosten
Op dit moment zijn hun algemene toepassingsprestaties nog steeds minder volwassen dan die van geïntegreerde elektrische aandrijfassen, en de markt vereist nog steeds verdere validatie.
Reguliere zware vrachtwagens maken actief gebruik van elektrische aandrijfassen
Hoewel de deelname aan bedrijfsvoertuigen op de Shanghai Auto Show 2023 relatief beperkt was, presenteerden zowel binnenlandse als internationale leveranciers van onderdelen, zoals TEPKOS en Bosch, nieuwe energieoplossingen voor de aandrijflijn van bedrijfsvoertuigen, waaronder elektrische aandrijfassen.
TEPKOS-productaanbeveling
Als vertrouwde OEM-leverancier van wereldwijde mobiliteitsoplossingen loopt Shanghai TRION (merk: TEPKOS) voorop bij de ontwikkeling van geïntegreerde elektrische aandrijfassen en levert hoogwaardige- EV-asoplossingen voor bedrijfsvoertuigen over de hele wereld.
Onze geïntegreerde elektrische aandrijfassen bieden:
Hoge integratie en compacte structuur
Door de motor, transmissie, differentieel en omvormer in één enkele eenheid te integreren, wordt de ruimtebeslag en het voertuiggewicht aanzienlijk verminderd.
Superieure transmissie-efficiëntie
Het bereiken van een transmissie-efficiëntie van meer dan 94%, waardoor het rijbereik en de energiebesparing worden gemaximaliseerd.
Sterk aanpassingsvermogen aan het milieu
Op maat gemaakte oplossingen voor diverse bedrijfsomstandigheden, waaronder warme en vochtige klimaten, hoge-standaard Europese wegen en zware- offroad-omgevingen.
Intelligente prestaties
Ondersteuning van nauwkeurige koppelverdeling en regeneratief remmen, naadloos geïntegreerd met voertuigbesturingssystemen om de veiligheid en efficiëntie te verbeteren.
Neem vandaag nog contact met ons op om te ontdekken hoe onze oplossingen zijn geïntegreerdelektrische aandrijfassenkan de prestaties van uw voertuig en het concurrentievermogen op de markt verbeteren.
