À medida que a penetração no mercado de caminhões pesados-elétricos continua a crescer, muitos usuários ainda têm uma compreensão limitada das principais configurações-particularmente do eixo motor elétrico. Como componente central doSistema de eixo EV, o eixo elétrico afeta diretamente o desempenho, a eficiência e o custo operacional do veículo.
Quais são os principais tipos deeixos de caminhões elétricose quais fatores devem ser considerados ao selecionar um eixo EV ou sistema de{0}eixo? Este guia fornece uma análise detalhada de diversas dimensões, incluindo estrutura do eixo, número de motores, projeto da engrenagem de transmissão e configuração da tomada de força-(PTO).
01 Estrutura do Eixo Motriz Elétrico
Um eixo motriz de caminhão tradicional consiste em quatro conjuntos principais, a maioria dos quais ainda são mantidos em modernos sistemas de eixo elétrico.
1. Alojamento do eixo
A carcaça do eixo é o principal-componente de suporte de carga dos eixos de caminhões convencionais e elétricos. Os processos de fabricação comuns incluem soldagem de aço estampado, expansão hidráulica e fundição de precisão. Essas tecnologias maduras são amplamente utilizadas em plataformas de eixos EV para equilibrar custo, peso e resistência.
2. Redutor Principal
O redutor principal converte o torque de entrada em torque de saída-da extremidade da roda. Em aplicações de eixo motor a diesel e elétrico, parâmetros como o diâmetro do dente traseiro (por exemplo, 485, 440, 400) indicam a capacidade de torque e a resistência-de carga. Diâmetros maiores geralmente correspondem a um torque-de ponta de roda mais alto, o que é fundamental para caminhões elétricos-de serviço pesado.
3. Extremidade da roda
A extremidade da roda suporta rotação em alta-velocidade e cargas pesadas. Os eixos de caminhões elétricos modernos normalmente usam pontas de eixo livres de manutenção,-reduzindo a frequência do serviço e o custo do ciclo de vida,-uma vantagem importante para frotas de veículos elétricos.
4. Sistema de freio
Freios a tambor e freios a disco são usados em aplicações de eixos elétricos. Os freios tipo cunha se tornaram comuns em sistemas-de eixos elétricos para serviços pesados devido à sua estrutura compacta e desempenho de frenagem responsivo.
Exemplo: Na maioria dos projetos de eixos EV, a carcaça do eixo, a extremidade da roda e o sistema de freio permanecem amplamente consistentes com a arquitetura tradicional do eixo motriz de caminhões.
Tipos estruturais de eixo motor elétrico
Os eixos de tração elétricos usados em veículos-elétricos pesados geralmente adotam um dos dois layouts estruturais.
Estrutura 1: Carcaça Integral do Eixo (Eixo EV Integrado)
Este projeto mantém a tradicional carcaça do eixo, pontas de eixo e sistema de freio, enquanto integra o conjunto motor + transmissão no flange dianteiro. O torque do motor elétrico é transmitido através da caixa de engrenagens para acionar as rodas.
Exemplo: um caminhão elétrico-para serviço pesado equipado com um eixo integral que aloja o eixo motor elétrico.
Este tipo deSistema de eixo EVoferece baixo custo e alta maturidade, pois reaproveita componentes convencionais do eixo motor de caminhões. No entanto, as limitações de espaço normalmente restringem a transmissão a duas ou três velocidades e a integração da tomada de força muitas vezes não é possível.
Exemplo: um caminhão elétrico-para serviço pesado equipado com um eixo motor elétrico de três-seções.
Estrutura 2: Carcaça de eixo de três-seções (sistema modular de eixo-E)
Nesta configuração, as carcaças dos eixos esquerdo e direito são separadas, com o motor elétrico, a transmissão e a tomada de força opcional integrados na seção central. Este sistema modular de-eixos permite transmissões de múltiplas-velocidades (3 a 6 marchas), melhorando o desempenho e a eficiência energética.
Embora o projeto de três-seções aumente ligeiramente o peso devido às conexões de flange, sua capacidade de carga-é confiável e adequada para aplicações-de veículos elétricos pesados.
Exemplo: caminhões elétricos-pesados são equipados com um eixo motor elétrico de três{1}}estágios.
Insights sobre tendências do setor:
Embora os eixos EV integrados dominem o mercado atual devido às vantagens de custo, os sistemas modulares de eixos elétricos com transmissões de múltiplas-velocidades representam a direção do desenvolvimento futuro.
02 Seleção do Número de Motores
O mais recente eixo motor elétrico-desenvolvido-para caminhões pesados usa um único motor.
A maioria dos eixos elétricos para caminhões-pesados usa um único motor devido a restrições de instalação. As especificações típicas de eixo EV com motor único-incluem saídas de potência de pico de cerca de 390 kW e torque de pico superior a 700 Nm.
Para alcançar maior desempenho, sistemas de eixos EV com motor duplo-são cada vez mais adotados. Esses sistemas podem usar:
Arranjos de motor dianteiro-traseiro acionando um redutor comum, ou
Projetos de motores distribuídos eliminando o redutor principal tradicional.
Um exemplo representativo é o Tesla Semi, que usa um sistema de eixo elétrico com motor duplo-com controle diferencial eletrônico.
Exemplo: eixo motor elétrico do caminhão semielétrico Tesla-pesado.
Vantagem da estratégia operacional:
Eixos EV com motor duplo-permitem distribuição inteligente de energia. Ambos os motores operam durante partidas e subidas com-carga pesada, enquanto a operação-de motor único é usada durante o cruzeiro para maximizar a eficiência.
03 Engrenagens de Transmissão em Sistemas de Eixos Elétricos
Em comparação com os motores diesel, os motores elétricos têm uma faixa de eficiência operacional mais ampla. Como resultado, os eixos dos caminhões elétricos não exigem tantas marchas quanto as transmissões tradicionais.
Os eixos EV integrados normalmente usam caixas de câmbio de 2 velocidades
Os sistemas modulares de-eixos podem suportar transmissões de 3, 4 ou 6 velocidades
Por exemplo, um eixo motor elétrico moderno com uma caixa de câmbio de 3-velocidades pode atingir um torque-de ponta de roda de até 48.700 Nm, suficiente para aplicações exigentes de serviços pesados.
Recomendação de seleção de marcha:
Regiões planas: eixo EV de 2 velocidades
Terreno montanhoso: sistema de eixo eletrônico de 3-velocidades
Regiões montanhosas: sistema de eixo elétrico de 4 velocidades
04 Projeto de tomada de força-(PTO) em eixos EV
Exemplo: o eixo motor elétrico deste-caminhão pesado não inclui tomada de força
Os primeiros projetos de eixos elétricos muitas vezes não tinham funcionalidade de tomada de força devido a limitações de espaço. Nesses casos, era necessário um motor auxiliar para acionar os sistemas hidráulicos, acrescentando peso e custo desnecessários.
Exemplo: Eixo motorizado elétrico recentemente desenvolvido com motor à esquerda, transmissão no centro e tomada de força à direita.
Os modernos kits de eixo EV integram cada vez mais a capacidade da TDF diretamente no eixo motor elétrico. Isso é particularmente importante para caminhões basculantes e veículos-de transporte de recursos que dependem de sistemas hidráulicos.
Recomendação:
Mesmo que uma tomada de força não seja necessária imediatamente, a seleção de um sistema de eixo elétrico com tomada de força melhora a flexibilidade-de longo prazo e o valor de revenda.
Grande capacidade de bateria, longa autonomia e eixos de tração elétricos avançados definem o futuro dos caminhões elétricos-pesados. Selecionando o eixo EV certo,sistema-de eixo, ou a configuração do eixo do caminhão elétrico requer uma consideração cuidadosa das condições operacionais, do terreno e dos requisitos da aplicação.