Gần đây, TRION đã xuất bản hai bài viết-"Tình huống nào phù hợp hơn cho xe tải hạng nặng chạy điện-sử dụng trục truyền động điện"Và"Cách chọn trục truyền động điện cho xe tải hạng nặng{0}} chạy điện"-thu hút sự chú ý rộng rãi từ các chủ xe tải và chuyên gia trong ngành về tải trọng-nặnghệ thống trục điện tửgiải pháp.
Từ góc độ cấu trúc và nguyên lý vận hành, trục dẫn động điện dành cho-xe tải hạng nặng có thể được chia thành ba loại: tích hợp,-gắn bên ngoài và phân phối. Sự khác biệt giữa ba cấu hình này là gì? Người dùng nên lựa chọn như thế nào? Và giải pháp nào có khả năng trở thành xu hướng phát triển chủ đạo?
01 Trục dẫn động điện tích hợp và bên ngoài-
Đặc điểm đặc biệt nhất của trục điện-được gắn bên ngoài là vỏ trục tích hợp. Cụm động cơ và hộp số được lắp vào vỏ trục thông qua giao diện mặt bích. Về hình thức, cụm động cơ và hộp số trông như thể được "treo" trên trục, đó là lý do tại sao nó được gọi là thiết kế-gắn bên ngoài. Ngoài ra, kết cấu của bánh răng giảm tốc chính cũng phải được điều chỉnh cho phù hợp, điển hình là chuyển từ bánh răng côn sang bánh răng xoắn.
Trục truyền động điện ngoài: Cụm động cơ và hộp số được nối với vỏ trục thông qua mặt bích.
Các bánh răng xoắn ốc và bộ vi sai của hộp số giảm tốc chính của trục dẫn động điện được lắp bên ngoài.
Vấn đề lớn nhất với thiết bị-gắn bên ngoàitrục xe tải điệnlà sự lập dị. Cụm động cơ và hộp số hoạt động giống như một dầm đúc hẫng, với trọng tâm của nó lệch khỏi trục bánh xe. Khi lái xe trên đường gồ ghề hoặc không bằng phẳng, cấu hình này tạo ra lực quán tính đáng kể, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ tin cậy của động cơ và hộp số. Do hạn chế về không gian lắp đặt ở giữa khung nên hộp số thường chỉ có hai bánh răng và công suất động cơ tương đối hạn chế.
Trọng tâm của trục truyền động điện gắn bên ngoài được lệch khỏi đường trục.
“Khi năng lượng không đủ, số lượng sẽ bù đắp”. Cách trực tiếp nhất để tăng công suất của hệ thống trục điện là lắp các cụm bên ngoài ở cả phía trước và phía sau vỏ trục, sử dụng hai động cơ và cụm truyền động để cùng dẫn động bộ giảm tốc chính. Hiện tại, công suất cực đại của trục truyền động điện kép gắn-động cơ bên ngoài-có thể đạt tới 550 kW (khoảng 748 mã lực). Ưu điểm của nó bao gồm chi phí tương đối thấp và khả năng bảo trì tốt, trong khi nhược điểm của nó là khả năng tích hợp thấp, kích thước lớn và số lượng bánh răng hạn chế.
Trục truyền động điện tích hợp của Bosch: động cơ tích hợp cao, hộp số nhiều cấp, bộ truyền động cuối cùng và bộ vi sai.
Để giải quyết các vấn đề về độ lệch tâm, độ tích hợp thấp và kích thước tổng thể lớn liên quan đến trục truyền động điện-gắn bên ngoài, trục điện tích hợp đã được phát triển. Trong thiết kế này, trục được chia thành ba phần. Phần trung tâm tích hợp động cơ, hộp số đa tốc độ, bộ giảm tốc chính và bộ vi sai thành một bộ phận duy nhất, cho phép nó vừa với không gian có sẵn ở giữa khung. Phần bên trái và bên phải là các vật đúc được thiết kế để gắn các đầu bánh xe và hệ thống phanh. Ba phần này được kết nối thông qua mặt bích.
Ưu điểm chính của trục dẫn động xe tải tích hợp là mức độ tích hợp cao, ccấu trúc chắc chắn và có sẵn nhiều tỷ số truyền. Nhược điểm chính của nó là đòi hỏi sự phát triển hoàn toàn mới, dẫn đến chi phí tương đối cao hơn.
02 Chiến lược dẫn động và trục truyền động điện phân tán
Đặc điểm đáng chú ý nhất của trục dẫn động điện phân tán là loại bỏ bộ vi sai cơ khí. Thay vào đó, hai động cơ dẫn động bánh trái và bánh phải độc lập. Khi vận hành trong điều kiện đường khắc nghiệt, hệ thống điều khiển khung gầm sẽ tự động điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của từng bánh xe và thậm chí có thể đảo ngược chiều quay của bánh xe để đạt được khả năng quay-tại chỗ. Trong khi vào cua, hệ thống điều khiển tính toán chính xác tốc độ và mô-men xoắn của từng bánh xe dựa trên các thông số như tốc độ xe và góc lái-thường được gọi là bộ vi sai điện tử-đảm bảo chuyển hướng mượt mà đồng thời ngăn ngừa tình trạng lái quá lái hoặc thiếu lái.
Trục thứ hai của Tesla Semi là trục truyền động phân tán.
Về ngoại hình, một phân phốitrục điệnthường có hai cụm động cơ và hộp số được gắn ở phía trước và phía sau trục, khiến nó trông giống như một trục dẫn động điện kép-gắn động cơ bên ngoài-. Sự khác biệt chính là thiết kế phân tán giúp loại bỏ sự khác biệt cơ học. Hiện tại, trục thứ hai của xe tải hạng nặng -bán điện Tesla sử dụng cấu hình trục truyền động điện phân tán. Giải pháp này chủ yếu dựa vào thiết bị điện tử ô tô tiên tiến, hệ thống điều khiển khung gầm tuyến tính và công nghệ lái xe thông minh.
Ba trục của Tesla Semi có trục truyền động gắn bên ngoài (động cơ đơn).
Tại Triển lãm xe thương mại Hannover 2024, TRION đã kiểm tra hai bộ trục xe điện được sử dụng trên Tesla Semi. Trục thứ hai là trục dẫn động điện phân tán có hai động cơ gắn phía trước và phía sau và không có cơ cấu chuyển số. Trục thứ ba là trục truyền động điện-gắn bên ngoài được trang bị một động cơ duy nhất và hộp số hai{4}}tốc độ. Theo thông tin chính thức, công suất cực đại tổng hợp của 3 động cơ độc lập đạt 1.000 mã lực.
Chiến lược lái xe hoạt động như sau:
Khi tăng tốc nhanh, cả ba động cơ trên hai trục dẫn động đều hoạt động đồng thời. Với tổng trọng lượng xe 37 tấn, xe tăng tốc từ 0 lên 96,5 km/h chỉ trong 20 giây.
Khi xe đạt tốc độ 60 km/h, hai động cơ trên trục thứ hai (trục dẫn động điện phân phối) sẽ ngắt kết nối, ly hợp giữa hộp số và nửa trục- sẽ bị ngắt kết nối và động cơ trên trục thứ ba (trục dẫn động điện-gắn bên ngoài) xử lý việc di chuyển ở tốc độ-cao. Việc lựa chọn số được tự động điều chỉnh dựa trên tốc độ và điều kiện đường xá.
Khi cần tăng tốc nhanh hoặc leo dốc, hai động cơ trên trục thứ hai sẽ ngay lập tức{0}hoạt động, cho phép xe leo dốc 5% ở tốc độ 50–70 km/h.
Trong quá trình lái xe xuống dốc, cả ba động cơ đều điều chỉnh mức phanh tái tạo theo độ dốc đường và tốc độ xe, hoạt động như một hệ thống phanh chậm lại.
Theo chiến lược lái ba động cơ này, chiếc xe đạt mức tiêu thụ năng lượng khoảng 1,24 kWh/km khi di chuyển ở tốc độ 105 km/h với tổng trọng lượng là 37 tấn.
03 Triển vọng về xu hướng phát triển trong tương lai
Về xu hướng thị trường dành cho trục truyền động điện tích hợp,{0}}gắn bên ngoài và phân phối trong 5 năm tới, những phát triển gần đây cho thấy một hướng đi rõ ràng. Lấy trục truyền động điện tích hợp làm ví dụ, một số nhà sản xuất đang chuyển từ thiết kế-gắn bên ngoài sang giải pháp tích hợp. Ngoài ra, các công ty như Bosch đã bỏ qua-trục truyền động điện gắn bên ngoài và đang tập trung trực tiếp vào việc phát triển các sản phẩm trục truyền động điện tích hợp.
Những bước phát triển này cho thấy trục truyền động điện tích hợp có khả năng trở thành giải pháp chủ đạo cho xe tải hạng nặng{0}} chạy điện.
Hệ thống trục điện phân tán phụ thuộc nhiều vào công nghệ vi sai điện tử và hiện chỉ phù hợp cho một số ứng dụng xe tải hạng nặng chạy điện thông minh,-cao cấp-. Chúng khó có thể trở thành xu hướng chủ đạo trong thời gian ngắn. TRION tin rằng chỉ với quá trình công nghiệp hóa hoàn toàn và áp dụng rộng rãi các công nghệ lái xe thông minh trên xe tải hạng nặng{4}} chạy điện thì các giải pháp trục truyền động điện phân phối mới dần dần được chấp nhận rộng rãi hơn.
