Dado que los trenes mueven eficientemente cargas muy pesadas utilizando motores eléctricos impulsados ​​por generadores diesel, ¿por qué esta tecnología no se usa en camiones de carga de ’18 ruedas ‘?

Answer 1

Los trenes usan propulsión diesel-eléctrica por dos razones:

• Les permite operar sus motores diesel a las RPM más eficientes. Los grandes motores diesel tienden a perder eficiencia cuando tienen que acelerar y desacelerar todo el tiempo.
• Hace que la transmisión sea más simple. Transmitir potencia mecánica de un gran motor diesel a ocho ruedas separadas (para una unidad de potencia típica de dos bogies) es un gran dolor de cabeza mecánico. No se trata solo de la dificultad de tener ejes de transmisión que corren a lo largo del automóvil y hacia los bogies, sino que también necesitará una caja de cambios masiva con una gran cantidad de engranajes para poder transmitir el par requerido para obtener un Tren de 1000 toneladas que se mueve desde una parada completa y continúa acelerando a una velocidad útil.

Para el segundo punto, los camiones no tienden a tener este problema. Transmitir potencia del motor a uno o dos ejes es mucho más fácil que enviarlo a dos bogies en los extremos opuestos de una locomotora, además de que un camión no necesita el par realmente bajo de RPM que necesita un tren. Una caja de 16 velocidades (divisor de 4 velocidades más y cambio de rango) suele ser suficiente, y en muchos casos, se utilizan menos marchas que las que se usan.

Para el primer punto, las transmisiones diesel-eléctricas tienen una gran desventaja cuando se trata de camiones: el peso. El peso extra de un generador (muy pesado) atascado en la parte trasera del motor, más una serie de motores eléctricos (muy pesado) en las ruedas se suma al peso del camión.

Los camiones están limitados (legalmente) a un peso bruto máximo específico. Entonces, si fabrica un motor / transmisión más pesado, está reduciendo la carga útil.

Es posible que obtenga un camión que parece ser más eficiente en el consumo de combustible, pero si la reducción en la carga útil lo borra, entonces en realidad no es más eficiente por unidad de carga transportada.

Answer 2

No sé acerca de 18 ruedas, pero los camiones mineros han estado utilizando unidades eléctricas durante mucho tiempo. Como este camión de Caterpillar que puede transportar una carga de 250 toneladas.

A veces, la unidad es un motor de CA montado entre las ruedas, y a veces es un motor de rueda, como este:

Los pros y los contras de los accionamientos eléctricos versus mecánicos para camiones mineros se discuten en http://safe-mine.co.za/images/PD …

En lo que respecta a los camiones de carretera, la compañía Nikola de Salt Lake City ha diseñado un camión eléctrico llamado Nikola One. La transmisión consistirá en 6 motores eléctricos de tracción con una potencia combinada limitada por software de 1,000 caballos y 2,000 lb ft de torque. Las baterías se cargarán mediante turbinas alimentadas con gas natural o celdas de combustible de hidrógeno. El diseño está inspirado en locomotoras eléctricas y es capaz de alcanzar 65 mph hasta un 6% de pendiente con una carga completa de 80,000 lbs.

Más detalles en ¿Son los camiones eléctricos de servicio pesado el futuro para los propietarios de flotas?

Los beneficios de los accionamientos eléctricos son menos mantenimiento que las grandes transmisiones mecánicas y la capacidad de distribuir las ruedas motrices.

Answer 3

La razón por la cual se utiliza el sistema diesel / eléctrico es principalmente el inicio. En una plataforma, comienzas a usar un embrague. Pero eso solo funciona porque puede deslizar su conexión entre el motor y las ruedas motrices hasta que comience a rodar. Si su motor se conecta de inmediato, se detiene. Y un embrague está bien si solo está tirando de un par de remolques. Para comenzar, debe aplicar el par a velocidad cero.

Ahora prueba ese truco con 100 trailers. Necesitarías un embrague del tamaño de un planeta. Los motores eléctricos son la respuesta. Los alimentas con corriente desde un generador impulsado por un gran honkin diesel. Puede aplicar sin problemas el par que desee a velocidad cero para que su tren se mueva sin romper los acoplamientos, simplemente controlando la corriente de los generadores. ¡Intenta eso con un embrague! Y el peso adicional de 6000 caballos de motor diesel y miles de caballos en motores eléctricos es muy pequeño en comparación con el tren que tirarán.

Entonces, ¿por qué no un semi o incluso un auto? Ese motor / grupo electrógeno es PESADO. ¿Por qué tener dos motores de 500 hp en un camión que tiene que pagar en combustible para transportar cuando un embrague funcionará a una fracción del costo y la complejidad? Usted hace funcionar el motor eficientemente eligiendo engranajes. Funciona bien.

¡Pero los híbridos hacen eso! tu dices. No, ellos no. No como una locomotora. El motor en un híbrido es pequeño y no para trabajo continuo. Simplemente te mueve con la batería. Entonces está hecho. Tanto la batería como el motor son pequeños. Pueden darle una tonelada de torsión a velocidad cero, pero no por mucho tiempo. El motor de gasolina suministra potencia de crucero. El motor de gasolina también es pequeño y de bajo rendimiento. El crucero no requiere mucha potencia. Comenzar es donde se necesita mucha potencia, pero por un corto tiempo.

Pero Tesla! Tu dices. No. No hay motor de gasolina para transportar. Por lo tanto, tienen la capacidad de instalar motores eléctricos de servicio continuo y una gran batería honkin.