Alles, was Sie über elektrische Achsen wissen müssen

Da Unternehmen auf der ganzen Welt ihre Bemühungen zur COXNUMX-Reduzierung verstärken, investieren viele in Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Einige sind vollständig elektrisch, während andere über elektrische Elemente wie eine elektrische Achse (eAxle) verfügen, die ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern. Durch die Elektrifizierung des gesamten oder eines Teils des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs – der Komponenten, die Kraftstoff oder Strom in Strom umwandeln, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen – können Unternehmen und Einzelpersonen auf einen kohlenstoffärmeren Transport umsteigen. Hier erfahren Sie, was Sie über eAchsen wissen müssen und was die Zukunft für diese wichtige Komponente bereithält. 

Moderne Technik hat uns dabei geholfen, viele Transport- und Logistikarten zu elektrifizieren und uns von kohlenstoffintensiven Fahrzeugen zu verabschieden. Elektrofahrzeuge (EVs) verfügen mittlerweile über die Leistung und Kapazität, um mit herkömmlichen Fahrzeugen mit Dieselantrieb zu konkurrieren, und zwar mit einer Reihe von leistungs- und lastorientierten Modellen, die mit Modellen mit Verbrennungsmotor mithalten können. 

Viele Unternehmen sind erfolgreich auf den Einsatz von Elektrofahrzeugen für Lieferungen auf der letzten Meile umgestiegen – die meisten erarbeiten jedoch immer noch das beste Geschäftsszenario für den Einsatz von Elektrofahrzeugen für Langstrecken- oder Schwerlasttransporte. 

Während sich die Infrastruktur für Elektrofahrzeuge in Ländern wie den USA verbessert, ist sie noch nicht bereit, Flotten von Elektrofahrzeugen zu unterstützen. Eine Studie ergab, dass Autohöfe, die Elektro-Lkw aufladen können, bis 2035 den gleichen Strombedarf haben werden wie eine Kleinstadt. Und selbst für Fahrzeuge, die mit einer einzigen Ladung bis zu 500 Meilen weit kommen können, wie etwa Teslas neuer Elektro-Sattelzug, kann der Preis für Unternehmen mit bescheidenem Budget unglaublich unerschwinglich sein.  

Hybridfahrzeuge sind für viele Privatpersonen und Unternehmen eine günstigere und logistisch realistischere Option. Und eAchsen sind ein Gerät, das eine Reihe von EV-Transformationen ermöglicht – von Hybridlösungen bis hin zu vollelektrischen Fahrzeugen. Aber was genau sind sie?
 

Was ist eine eAchse? 

eAchsen sind die jüngste Innovation, die die Art und Weise, wie wir Fahrzeuge antreiben, verändern könnte. Werfen wir zunächst einen kurzen Blick darauf, was eine Standardachse ist und was sie bewirkt. 

Die Standardachse ist eine der Schlüsselkomponenten eines Fahrzeugs. Es ist eines von fünf Elementen, aus denen der Antriebsstrang eines Fahrzeugs besteht. Er entnimmt dem Motor oder der Batterie Energie und leitet sie an die Räder weiter, um Sie in Bewegung zu bringen. Ein Standardantriebsstrang besteht aus einem Motor (oder einem Elektromotor für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge oder Elektrofahrzeuge), einem Getriebe, einer Antriebswelle, einem Differenzial und Achsen. Innerhalb des Antriebsstrangs besteht die Hauptaufgabe der Achse darin, das Fahrgestell und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu tragen und die Kraft auf die Räder zu übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben.

Standardachsen übertragen Kraft und Drehmoment vom Motor, um ein Fahrzeug in die gewünschte Richtung zu bewegen. Die erste Version war kaum mehr als eine Stange mit zwei daran befestigten Rädern, aber moderne Achsen bieten viel mehr Kontrolle und ermöglichen eine reibungslose und sichere Fahrt. Alle Fahrzeuge verfügen über eine Vorder- und Hinterachse zur Unterstützung von vier Rädern, größere Fahrzeuge verfügen jedoch über mehr Achsen zur Unterstützung eines größeren Fahrgestells und einer höheren Anzahl von Rädern. Achsen sind ein wesentlicher Bestandteil jedes Fahrzeugs, da sie dem Fahrer die Kontrolle über die Fahrtrichtung geben. 

In den letzten zwei Jahrzehnten haben jedoch immer mehr Hersteller damit begonnen, die Achse mit verschiedenen Komponenten zu kombinieren, um eine Lösung zu schaffen, die besser für nachhaltige Fahrzeuge geeignet ist – die eAchse. 

Eine eAchse ist ein elektrisches Antriebssystem, das die notwendigen Komponenten zum Antrieb eines Fahrzeugs integriert und gleichzeitig eine herkömmliche Achsstruktur nutzt. Mit Getrieben, die für ein hohes Motordrehmoment und hohe Mengen an Bremsrückgewinnung ausgelegt sind, können eAchsen – wie die skalierbaren Accelera-Angebote – je nach Fahrzeuganwendung, Arbeitszyklus sowie regionalen Anforderungen und Arbeitszyklus an verschiedene Anforderungen angepasst werden. 
 

Wie werden eAchsen angetrieben?

eAchsen beziehen Energie aus batteriebetriebenen Motoren, die üblicherweise Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) verwenden. Achsen verfügen in der Regel über einen Motor, je nach Größe der Achse können jedoch auch zwei vorhanden sein, um sicherzustellen, dass sie ein ausreichend hohes Energieniveau liefern können. Bei der neuesten Generation von eAchsen sind Komponenten wie Motor und Getriebe in einem integriert, was insgesamt deutlich weniger wiegen kann als die drei Einzelteile. 
 

Welche Motoren nutzen eAchsen?

eAchsen können von verschiedenen Motortypen angetrieben werden. Einige Optionen umfassen:

• Permanentmagnet-Synchronmotor – PMS-Motoren eignen sich aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und Effizienz gut für Hochleistungsumgebungen.
• Induktionsmotoren – Obwohl sie vergleichsweise kostengünstig sind und als einfache und langlebige Option gelten, haben Induktionsmotoren einen geringeren Wirkungsgrad und ein geringeres Leistungspotenzial.
• Geschalteter Reluktanzmotor – Durch die Verwendung eines Reluktanzdrehmoments können geschaltete Reluktanzmotoren eine hohe Motorantriebseffizienz in einem einfachen, kostengünstigen Motor bieten, obwohl sie über eine geringere Drehmomentkapazität verfügen.

Elektrische Antriebsstränge (ePowertrains) verfügen typischerweise über eine von drei Motoranordnungen: Platzierung des Motors direkt in der Achse, Verwendung einer zentralisierten Antriebslösung oder Entscheidung für einen zentralisierten Motor mit Getriebe. Die Entscheidung für eine integrierte eAchse kann den Luftwiderstand reduzieren, das Fahrzeug schlanker machen und einen übermäßigen Energieverbrauch verhindern.  
 

Nutzung von Brennstoffzellen zum Antrieb von eAchsen

Wie Batterien sind auch Brennstoffzellen eine nachhaltige Energiequelle für emissionsfreie Fahrzeuge. Um die Technologie einfach zu erklären: Eine Brennstoffzelle verfügt über zwei Elektroden – eine negative Elektrode (Anode) und eine positive Elektrode (Kathode) – die auf beiden Seiten eines Elektrolyten sitzen. Die Anode wird mit einer Energiequelle gespeist, bei einer Wasserstoff-Brennstoffzelle handelt es sich um Wasserstoff, und ein Katalysator trennt die Moleküle in Protonen und Elektronen. Das Ergebnis sind Strom und unschädliche Emissionen in Form von Wasser und Wärme. 
Eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle erzeugt geringe oder keine Emissionen (abhängig von der Stromquelle, die die Elektrolyse antreibt). Wasserstoff entwickelt sich zu einer nachhaltigen Alternative für die Zukunft; Obwohl die Infrastruktur derzeit noch nicht ganz so weit ist, dass wasserstoffbetriebene Fahrzeuge eine realisierbare Option sind, schreitet die Technologie rasch voran. Es wird erwartet, dass wasserstoffbetriebene Fahrzeuge bis 2030 massenhaft auf Straßen und Schienen unterwegs sein könnten. 
 

Die Vorteile von eAxle

eAchsen könnten von entscheidender Bedeutung sein, um Unternehmen beim Übergang von einer mit fossilen Brennstoffen betriebenen Flotte zu Hybrid- oder vollelektrischen Fahrzeugen zu unterstützen. Die Vorteile des Einbaus einer eAchse gehen jedoch weit über das Potenzial zur COXNUMX-Reduzierung hinaus. Diese modernen Komponenten bieten viele Vorteile, darunter:

• Bessere Wartungsfreundlichkeit der Flotte, da eAchsen einfacher in ein Fahrzeug integriert werden können und die Anzahl der Einzelteile reduziert wird.
• Potenzial für eine höhere Effizienz des Antriebsstrangs bei geringeren Getriebeverlusten.
• Erhöht die Lebensdauer und reduziert den Wartungsaufwand der Bremsen durch regeneratives Bremsen.
• Kondensierte Komponenten verteilen sich normalerweise über das gesamte Chassis in einer kompakteren Achse.
• Schafft Platz für die Platzierung von Batterien in den Rahmenschienen an der geschütztesten Stelle des Fahrgestells. Und wenn mehr Reichweite benötigt wird, können zusätzliche Batterien außerhalb der Rahmenlängsträger anstelle herkömmlicher Kraftstofftanks angebracht werden – was die Abhängigkeit des Fahrzeugs von Kraftstoffen weiter reduziert.
• Reduziert die Lärmbelästigung, da das Fahrzeug beim Fahren leiser ist.
• Ermöglicht ein angenehmes Fahrerlebnis mit sofortiger Drehmomentreaktion.

Fahrzeuge für die Zukunft anpassen

Der Kauf neuer Fahrzeuge ist ein Kostenfaktor, den sich viele Unternehmen nicht leisten können. Die Anpassung bestehender Lkw durch den Einbau einer eAchse ist eine kostengünstigere Möglichkeit, eine Flotte nachhaltiger zu gestalten. Einige eAchsen und Antriebsstrangsysteme, wie die von Accelera™ by Cummins, wurden mit einer von Natur aus modularen Architektur entwickelt. 

Accelera™ eAxles behalten die vorhandene Achsmontagehardware bei, um die OEM-Integration zu vereinfachen. Modelle wie der Accelera 14Xe eignen sich für eine Reihe von Fahrzeugkonfigurationen, darunter Elektro-, Serien-Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge. Mit verschiedenen Getriebeoptionen für unterschiedliche Anwendungen, einschließlich großer Reichweite oder schwerer Lasten, ermöglichen unsere eAchsen eine geringere Kraftstoffabhängigkeit und einen nachhaltigeren Transport.