Rafknúinn skutlubíll frá Pumbaa

Ólíkt hefðbundnum ökutækjum nota rafknúin ökutæki aðallega endurnýjanlega hreina orku, sem dregur verulega úr losun mengunarefna frá ökutækjum. Þetta hefur sett greinina í sessi sem vaxandi geira. Til að efla þróun rafknúinna ökutækjaiðnaðarins er nauðsynlegt að bæta hönnun undirvagna við þróun rafknúinna ökutækja.

I. Meginþýðing þróunar rafknúinna ökutækja og undirvagnstækni

Knúið áfram af félagslegum og efnahagslegum framförum og meginreglum um sjálfbæra þróun hafa rafknúin ökutæki (knúin hreinni orku) orðið lykilgrein í samgöngugeiranum. Ólíkt hefðbundnum ökutækjum með brunahreyflum (ICE) sem reiða sig á vélknúna drifrás, stafar samkeppnishæfni rafknúinna ökutækja af nýjungum í „þremur rafkerfum“ (rafhlaða, mótor og rafeindastýring). Undirvagninn, sem mikilvægur burðarefni sem styður, flytur og samhæfir þessa kjarnaþætti, ræður beint drægi ökutækis, öryggi og rýmisnýtingu.

Hefðbundnir undirvagnar rafknúinna ökutækja (ICE) samanstanda af fjórum kerfum: gírkassa, aksturseiginleikum, stýri og hemlun, sem aðallega þjóna afköstum vélarinnar. Aftur á móti verða undirvagnar rafknúinna ökutækja að samþætta rafknúin drifkerfi, orkustjórnun og rafhlöðuuppsetningu. Hönnunarrökfræði þeirra hefur færst frá því að „aðlagast vélum“ yfir í að „þjóna vistkerfi rafknúinna ökutækja“, sem markar lykil tæknilegan mun á rafknúnum ökutækjum og hefðbundnum ökutækjum.

II. Hefðbundinn vs. rafknúinn undirvagn: Tæknilegur munur og hönnunarkröfur

1. Byggingarmunur: Frá „vélrænt ráðandi“ til „rafknúins samþætts“

Hefðbundnir undirvagnar snúast um vélina og dreifa aflinu í gegnum vélræna gírkassa. Undirvagnar fyrir nýútkomna ökutæki (NEV) einbeita sér hins vegar að rafknúnu drifkerfi. Án véla verða þeir að samþætta mótora, rafhlöður og rafrænar stýringareiningar og nýta sér tækni sem kallast „by-wire“ (t.d. stýring með rafmagni, bremsa með rafmagni) til að ná skilvirkari samvinnustýringu.

2. Hönnunarkröfur: Alhliða hagræðing á rými, afköstum og skilvirkni

Hlutfall undirvagnsrýmis innan yfirbyggingar ökutækisins hefur bein áhrif á notagildi innra rýmis og farangursrými. Létt hönnun ræður drægni, en nákvæm staðsetning rafhlöðu hefur áhrif á þyngdarpunkt ökutækis og öryggi við árekstur. Því verður hönnun á undirvagni sem ekki er rafbíll að ná þremur markmiðum samtímis: að hámarka nýtingu rýmis, lágmarka orkunotkun og hámarka öryggi.

III. Helstu hönnunareiginleikar rafknúinna undirvagna

1. Endurreisn orku: Að skipta út hefðbundnum vélum fyrir mótora og rafeindastýringar eykur skilvirkni aflgjafar um meira en 30%.

2. Hjólabrettagrind: Samþættir drif-, rafhlöðu- og stjórnkerfi. Yfirbyggingin tengist undirvagninum í gegnum hugbúnaðarviðmót, sem opnar fyrir sveigjanleika í hönnun (eins og Tesla og GM hafa sýnt fram á).

3. Létt og nákvæm uppsetning: „Sokkin“ hönnun rafhlöðupakka (t.d. óregluleg rafgeyma Nissan Leaf) lækkar hæð undirvagnsins en mjög sterk efni auka burðarþol.

4. Greind samvinna: Víðtæk notkun á by-wire tækni (t.d. AUTOnomy frá GM sem kemur í stað vélrænna gírkassa fyrir rafræna stýringu) gerir kleift að uppfæra bíla í gegnum netið og auka virkni.