Angetrieben durch die Umsetzung von Richtlinien zur CO2-Neutralität vollziehen traditionelle Tankfahrzeuge einen stetigen Wandel hin zu neuen Energielösungen und rücken nach und nach in das Blickfeld der Lkw-Besitzer. Die Lkw-Antriebskonfigurationen haben sich von den traditionellen Hinterachsanordnungen, die in frühen Kraftstoffmodellen verwendet wurden, über die Motor-plus-konventionelle Hinterachskonfiguration früher rein elektrischer Lkw und nun zu fortgeschritteneren weiterentwickeltelektrische AntriebsachseTechnologien. Was sind also die Unterschiede zwischen diesen Lösungen? Heute erklärt TRION sie für LKW-Besitzer.
Herkömmliche Hinterradantriebsachse: Bewährt,-erprobt, zuverlässig und bewährt
Herkömmliche Tankwagen haben eine lange Entwicklungsgeschichte mit ausgereiften Fahrgestellkonstruktionen und stabilen Gesamtstrukturen. Die hintere Antriebsachse besteht aus einem Hauptgetriebe, einem Differenzial, einem Getriebemechanismus und einem Achsgehäuse und ist für die Kraftverteilung von der Antriebswelle auf das linke und rechte Rad verantwortlich.
Nach Jahren der kontinuierlichen Entwicklung wurden die Hinterachsen für Tankfahrzeuge mehreren Iterationen unterzogen. Ganz gleich, ob es sich um die weitverbreitete herkömmliche Achse mit halber Welle oder die praktischere radseitige Untersetzungsachse handelt, die heute häufig vorkommt, diese Systeme haben Lkw-Besitzer auf ihrem Weg zur Rentabilität durch den Gütertransport begleitet.
In ähnlicher Weise haben sich mit der Weiterentwicklung der reinen Elektrotechnologie auch die Antriebskonfigurationen von Elektro-Lkw weiterentwickelt. Derzeit dominieren drei Hauptantriebsarten den Markt: zentraler Motorantrieb, integrierte elektrische Antriebsachse und verteilte elektrische Antriebsachse.
Zentraler Motorantrieb: Einfache Struktur, begrenzte Anwendungsszenarien
Die frühesten rein elektrischen Antriebslösungen übernahmen ausgereifte Technologien von Kraftstofffahrzeugen, indem sie einfach den Motor durch einen Elektromotor ersetzten. Da der Motor nahe der Mitte des Fahrzeugs installiert ist, wird diese Konfiguration als Zentralmotorantrieb bezeichnet. Dieser Ansatz erfordert nur minimale Änderungen am ursprünglichen Chassis-Layout und bietet eine einfache Struktur, niedrige Kosten und eine schnelle Industrialisierung.
Zentralmotorantriebssysteme werden häufig in Niederflurbusmodellen für Übersee eingesetzt. Die Leistungsabgabeform -Motor + Getriebe + Antriebsachse- konzentriert sich auf rein elektrische Getriebe. Ein typisches 2-Gang-Elektrogetriebe kann ein Drehmoment von bis zu 500 Nm liefern und eignet sich für leichte Lkw mit einer Nutzlast von 10 Tonnen oder weniger.
Daher ist der Zentralmotorantrieb in Bussen und leichten -Lkw üblich, wird jedoch in schweren -Lkw selten verwendet. Der Hauptgrund dafür ist, dass ein einzelner Motor die hohen Leistungs- und Drehmomentanforderungen von Hochleistungsanwendungen nicht erfüllen kann. Obwohl Zentralantriebssysteme mit zwei Motoren diese Anforderungen theoretisch erfüllen können, haben sie sich aufgrund hoher Systemkosten, erhöhtem Gewicht sowie komplexer Strukturen und Steuerungsstrategien nicht weit verbreitet.
Integrierte elektrische Antriebsachse: Mehrere Vorteile und der heimische Mainstream
Bei einem zentralen Motorantriebssystem wird die vom Motor erzeugte kinetische Energie über das Getriebe und dann zur Hinterachse übertragen, was zu Energieverlusten führt, bevor sie die Räder erreicht. Um eine höhere Leistungsleistung zu erreichen und die Bedürfnisse der Benutzer besser zu erfüllen, wurde ein neuer Antriebsmodus entwickelt, der Motor, Wechselrichter und Elektrogetriebe direkt in die Antriebsachse integriert. Diese Entwicklung führte zum Aufstieg der integrierten elektrischen Antriebsachse.
In dieser Konfiguration erfolgt die Geschwindigkeitsreduzierung und Drehmomentverstärkung direkt an der Achse, wodurch sich die Übertragungseffizienz im Vergleich zum Zentralmotorantrieb deutlich verbessert. Außerdem entfallen Komponenten wie Antriebswelle und Aufhängungshalterungen, was sowohl das Fahrzeuggewicht als auch die Herstellungskosten senkt. Der freigewordene-Platz kann für den Einbau zusätzlicher Batteriepakete genutzt werden, wodurch die Reichweite weiter verbessert wird.
Unterstützt durch ihre technischen Vorteile und ein günstiges politisches und Marktumfeld hat sich die integrierte elektrische Antriebsachse zur am weitesten verbreiteten Antriebslösung für reine Elektro-Lkw in China entwickelt, wobei eine breite Palette von Marken ausgereifte Produkte anbietet.
Beispielsweise hat BYD einen vollelektrischen 8×4-Muldenkipper auf den Markt gebracht, der mit einer selbst entwickelten, massenproduzierten Dual-{5}Link-Elektroantriebsachse-im Wesentlichen zwei Sätzen elektrisch integrierter mehrstufiger Untersetzungsachsen ausgestattet ist. Mit dieser Konfiguration wird ein maximales Steigungsgefälle von über 50 % und ein Übertragungswirkungsgrad von über 95 % erreicht. Für Lkw-Besitzer, die in der Region Yunnan–Guizhou–Sichuan Sand, Kies und andere Ressourcen transportieren, ermöglicht diese elektrische Lkw-Achse einen effizienten und zuverlässigen Betrieb.
Verteilte elektrische Antriebsachse: Hohe Integration und ein Zukunftstrend
Je nach Motorplatzierung können elektrische Antriebsachsen auch eine fortschrittlichere verteilte Konfiguration annehmen, die eine höhere Effizienz, einen geringeren Energieverbrauch und ein geringeres Gewicht bietet.
Verteiltelektrische Antriebsachsenfallen im Allgemeinen in zwei Kategorien: radseitiger Motorantrieb und Nabenmotorantrieb. In einem radseitigen Motorsystem sind Antriebsmotoren in der Nähe jedes Rads auf beiden Seiten der Achse installiert, während Komponenten wie das Untersetzungsgetriebe und das Bremssystem in die elektrische Achsbaugruppe integriert bleiben.
Dieser technische Aufbau ist relativ einfach und bietet eine höhere Übertragungseffizienz. Es ermöglicht außerdem eine präzise Steuerung der Radgeschwindigkeit und des Drehmoments durch fortschrittliche elektronische Steuerungssysteme und erreicht so dynamische Leistungsniveaus, die mit herkömmlichen Antriebssträngen nur schwer zu erreichen sind. Dadurch werden das Fahrzeughandling, die Stabilität und die allgemeine Fahrleistung deutlich verbessert.
Derzeit hat Mercedes-Benz Trucks eine radseitige Motorantriebsachse entwickelt und diese auf den elektrischen Schwerlast-Lkw Mercedes-Benz eActros- angewendet. In China hat BYD auch unabhängig eine radseitige elektrische Antriebsachse entwickelt. Der mit diesem System ausgestattete Elektrobus BYD K9 wird seit vielen Jahren in Massenproduktion hergestellt und in entwickelte Märkte wie die Vereinigten Staaten, Europa und Japan exportiert, wobei mehrere Lieferungen mehr als 100 Einheiten betragen.
Nabenmotor-Antriebssysteme integrieren den Motor, die Bremse und die Nabe außerdem direkt in das Rad und machen herkömmliche Komponenten wie Getriebe, Antriebswelle und Differential überflüssig. Dieser Ansatz erreicht zwar ein extrem hohes Maß an Integration, stellt jedoch auch erhebliche Herausforderungen hinsichtlich der Designkomplexität, den F&E-Kosten und dem Entwicklungszyklus dar. Infolgedessen hat noch kein inländischer Automobilhersteller eine Massenproduktion in großem Maßstab erreicht, auch wenn künftige Durchbrüche weiterhin möglich sind.
Abschluss
Insgesamt haben sich reine Elektroantriebskonfigurationen vom einfachen Austausch des Motors durch einen Motor zu hochintegrierten achsen- und radbasierten Lösungen entwickelt, bei denen Effizienz und Raumnutzung im Vordergrund stehen. Aufgrund der technologischen Reife und Kostenüberlegungen ist die integrierteelektrische Antriebsachsebleibt die gängige Lösung auf dem heimischen Markt. TRION ist jedoch davon überzeugt, dass sich die Hinterachsantriebskonfigurationen angesichts des technologischen Fortschritts und sinkender Kosten weiterentwickeln werden und verteilte Elektroantriebssysteme letztendlich zur Kernlösung der Zukunft werden werden. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit führenden Automobilherstellern, um weitere technologische Durchbrüche zu erzielen und die qualitativ hochwertige Entwicklung der Lkw-Elektrifizierung voranzutreiben.
