Impulsados por la implementación de políticas de neutralidad de carbono, los camiones de combustible tradicionales están haciendo una transición constante hacia nuevas soluciones energéticas y entrando gradualmente en el campo de visión de los propietarios de camiones. Las configuraciones de propulsión de los camiones han evolucionado desde las configuraciones tradicionales del eje trasero utilizadas en los primeros modelos de combustible, a la configuración de motor más eje trasero convencional de los primeros camiones puramente eléctricos, y ahora a las avanzadas.eje motriz eléctricotecnologías. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre estas soluciones? TRION se las explica hoy a los propietarios de camiones.
Eje motriz trasero tradicional:-probado en el tiempo, confiable y demostrado
Los camiones de combustible tradicionales tienen una larga historia de desarrollo, con diseños de chasis maduros y estructuras generales estables. El eje motriz trasero consta de un reductor principal, un diferencial, un mecanismo de engranajes de transmisión y una carcasa del eje, y es responsable de distribuir la potencia desde el eje motriz a las ruedas izquierda y derecha.
Después de años de desarrollo continuo, los ejes traseros para camiones de combustible han pasado por múltiples iteraciones. Ya sea el ampliamente utilizado eje de medio-eje convencional o el más práctico eje de reducción del lado de la rueda-que se ve comúnmente hoy en día, estos sistemas han acompañado a los propietarios de camiones en su viaje hacia la rentabilidad a través del transporte de carga.
De manera similar, a medida que la tecnología eléctrica pura ha ido madurando, las configuraciones de propulsión de los camiones eléctricos han seguido evolucionando. Actualmente, tres modos de conducción principales dominan el mercado: tracción por motor central, eje motriz eléctrico integrado y eje motriz eléctrico distribuido.
Accionamiento de motor central: estructura simple, escenarios de aplicación limitados
Las primeras soluciones de propulsión eléctrica pura adoptaron tecnologías maduras de vehículos de combustible simplemente reemplazando el motor por un motor eléctrico. Debido a que el motor está instalado cerca del centro del vehículo, esta configuración se conoce como accionamiento de motor central. Este enfoque requiere una modificación mínima del diseño del chasis original, ofreciendo una estructura simple, bajo costo y una rápida industrialización.
Los sistemas de accionamiento de motor central se utilizan ampliamente en modelos de autobuses-de piso bajo en el extranjero. La potencia de salida del -motor + transmisión + eje motriz- se centra en transmisiones puramente eléctricas. Una transmisión eléctrica típica de 2 velocidades puede entregar hasta 500 N·m de par y es adecuada para camiones ligeros con cargas útiles de 10 toneladas o menos.
Como resultado, la tracción por motor central es común en autobuses y camiones-ligeros, pero rara vez se utiliza en camiones-pesados. La razón principal es que un solo motor no puede satisfacer las altas demandas de potencia y torque de aplicaciones de servicio pesado-. Aunque, en teoría, los sistemas de accionamiento central de doble motor- pueden cumplir con estos requisitos, no se han adoptado ampliamente debido a los altos costos del sistema, el mayor peso y las estructuras y estrategias de control complejas.
Eje motriz eléctrico integrado: múltiples ventajas y la corriente nacional
En un sistema de accionamiento de motor central, la energía cinética generada por el motor se transmite a través de la caja de cambios y luego al eje trasero, lo que provoca pérdidas de energía antes de llegar a las ruedas. Para lograr un mayor rendimiento energético y satisfacer mejor las necesidades de los usuarios, ha surgido un nuevo modo de conducción que integra el motor, el inversor y la transmisión eléctrica directamente en el eje motriz. Este desarrollo condujo al surgimiento del eje motriz eléctrico integrado.
En esta configuración, la reducción de velocidad y la amplificación del par se producen directamente en el eje, lo que mejora significativamente la eficiencia de la transmisión en comparación con el motor central. También elimina componentes como el eje de transmisión y los soportes de suspensión, lo que reduce tanto el peso del vehículo como el costo de fabricación. El espacio liberado-se puede utilizar para instalar paquetes de baterías adicionales, mejorando aún más la autonomía.
Respaldado tanto por sus ventajas técnicas como por sus políticas y entornos de mercado favorables, el eje motriz eléctrico integrado se ha convertido en la solución de propulsión más adoptada para camiones puramente eléctricos en China, con una amplia gama de marcas que ofrecen productos maduros.
Por ejemplo, BYD ha lanzado un camión volquete 8×4 totalmente-eléctrico equipado con un eje motriz eléctrico integrado de enlace dual-desarrollado por sí mismo y producido-en masa--esencialmente dos juegos de ejes reductores multietapa- eléctricamente integrados. Esta configuración logra una pendiente de ascenso máxima superior al 50% y una eficiencia de transmisión superior al 95%. Para los propietarios de camiones que se dedican al transporte de arena, grava y otros recursos en la región de Yunnan-Guizhou-Sichuan, este eje de camión eléctrico permite operaciones eficientes y confiables.
Eje motriz eléctrico distribuido: alta integración y tendencia de futuro
Dependiendo de la ubicación del motor, los ejes motrices eléctricos también pueden adoptar una configuración distribuida más avanzada, que ofrece mayor eficiencia, menor consumo de energía y menor peso.
Repartidoejes motrices eléctricosgeneralmente se dividen en dos categorías: motor-del lado de la rueda y motor del cubo. En un sistema de motor del lado de la rueda-, los motores de tracción se instalan cerca de cada rueda en ambos lados del eje, mientras que componentes como el reductor y el sistema de frenado permanecen integrados en el conjunto del eje eléctrico.
Esta estructura técnica es relativamente simple y ofrece una mayor eficiencia de transmisión. También permite un control preciso de la velocidad y el par de las ruedas a través de sistemas de control electrónico avanzados, logrando niveles de rendimiento dinámico que son difíciles de igualar para las transmisiones tradicionales. Como resultado, el manejo del vehículo, la estabilidad y el rendimiento general de conducción mejoran significativamente.
Actualmente, Mercedes-Benz Trucks ha desarrollado un eje motriz del lado de la rueda-y lo ha aplicado al camión eléctrico de servicio pesado- Mercedes-Benz eActros. En China, BYD también ha desarrollado de forma independiente un eje motriz eléctrico en el lado de la rueda-. El autobús eléctrico BYD K9 equipado con este sistema se ha producido-en masa durante muchos años y se ha exportado a mercados desarrollados como Estados Unidos, Europa y Japón, con múltiples entregas que superan las 100 unidades.
Los sistemas de transmisión por motor de cubo integran aún más el motor, el freno y el cubo directamente en la rueda, eliminando componentes tradicionales como la transmisión, el eje de transmisión y el diferencial. Si bien este enfoque logra un nivel extremadamente alto de integración, también presenta desafíos importantes en cuanto a la complejidad del diseño, el costo de I+D y el ciclo de desarrollo. Como resultado, ningún fabricante de automóviles nacional ha logrado todavía una producción en masa a gran-escala, aunque siguen siendo posibles avances futuros.
Conclusión
En general, las configuraciones de propulsión eléctrica pura han evolucionado desde la simple sustitución del motor por un motor hasta soluciones basadas en ejes y ruedas-altamente integradas que priorizan la eficiencia y la utilización del espacio. Debido a la madurez tecnológica y consideraciones de costos, el sistema integradoeje motriz eléctricosigue siendo la solución principal en el mercado interno. Sin embargo, TRION cree que a medida que la tecnología avance y los costos disminuyan, las configuraciones de propulsión del eje trasero seguirán evolucionando y los sistemas de propulsión eléctrica distribuida se convertirán en última instancia en la solución central del futuro. Esperamos colaborar con los principales fabricantes de automóviles para lograr más avances tecnológicos y promover el desarrollo de alta-calidad de la electrificación de camiones.
