کمپرسورهای هوای الکتریکی (موتور-محرک) در کامیون‌های برقی باتری‌محور

یک کامیون برقی باتری‌محور همچنان با هوای فشرده ترمز می‌گیرد. از آنجا که موتوری برای چرخاندن پمپ چرخ‌دنده‌ای یا تسمه‌ای وجود ندارد، کمپرسور ترمز هوایی موتور الکتریکی اختصاصی خودش را دارد و به‌جای گاورنر مکانیکی، توسط الکترونیک کنترل خودرو فرمان می‌گیرد. فشارهای کاری تغییر نمی‌کنند: قطع خروجی همچنان تقریباً ۱۲۰ تا ۱۳۵ psi، قطع ورودی تقریباً ۱۰۰ تا ۱۱۰ psi و یک سیستم کاملاً شارژ نزدیک ۱۲۰ psi قرار دارد. همه چیز پایین‌دست — درایر، مخازن، شیرها، محفظه‌ها، ترمزهای پایه — سخت‌افزاری است که همین حالا هم می‌دانید چگونه سرویس کنید.

چرا کامیون برقی به کمپرسور متفاوتی نیاز دارد

یک کمپرسور ترمز هوایی موتور-محرک متعارف روی موتور دیزل پیچ می‌شود و کاملاً به آن وابسته است. توسط چرخ‌دنده یا تسمه با دور موتور چرخانده می‌شود، از طریق خط تغذیه با روغن فشرده موتور تغذیه می‌شود، توسط خنک‌کننده موتور خنک می‌شود و هرگاه موتور روشن باشد پیوسته می‌چرخد و با افزایش و کاهش فشار مخزن، بارگذاری و بارگیری می‌شود. موتور را حذف کنید و هر یک از این رابط‌ها ناپدید می‌شود.

آنچه ناپدید نمی‌شود، تقاضای هوا است. ترمزگیری سرویسی، ترمزهای پارک فنری، تعلیق و تراز هوایی، تعلیق کابین و صندلی، بوق، و در اتوبوس‌های شهری درها و عملکرد زانوزدن، همگی هوا مصرف می‌کنند. ترمزگیری بازیابی سهم بزرگی از کاهش سرعت معمول را در کامیون برقی مدیریت می‌کند، که می‌تواند کار ترمزهای پایه را کاهش دهد، اما هوای لازم برای آزادسازی ترمزهای فنری، تراز کردن شاسی یا توقف سخت یا کم‌سرعت را کاهش نمی‌دهد. تأمین هوا در یک کامیون برقی باتری‌محور دقیقاً به همان شکلی که در دیزل است، یک سیستم حیاتی برای ایمنی است.

کمپرسور هوای موتور-محرک چگونه کار می‌کند

سر کمپرسور خودش آشناست: معمولاً طراحی پیستونی رفت‌وبرگشتی، گاهی عنصر اسکرول. آنچه تغییر می‌کند این است که چه چیزی آن را می‌چرخاند. یک موتور بدون جاروبک سر کمپرسور را می‌چرخاند، که یا از باس ولتاژ بالای کششی از طریق اینورتر (معمولاً کلاس ۴۰۰ ولت یا ۸۰۰ ولت در کشنده‌ها و اتوبوس‌های سنگین) یا از سیستم ۲۴ ولت در کاربردهای سبک‌تر و متوسط تغذیه می‌شود. در بیشتر خودروهای فعلی، کمپرسور، موتور و اینورترش، درایر هوا و الکترونیک کنترل به‌صورت یک مجموعه واحد ارائه می‌شوند، که اغلب واحد تأمین هوا یا ماژول تولید هوا نامیده می‌شود.

کنترل الکترونیکی جایگزین گاورنر مکانیکی می‌شود

در یک کامیون دیزل، یک گاورنر پنوماتیک فشار مخزن را حس می‌کند و آنلودر را برای توقف پمپاژ در قطع خروجی و از سرگیری در قطع ورودی هدایت می‌کند. در یک سیستم موتور-محرک، یک ترانسدیوسر فشار به ECU گزارش می‌دهد، و ECU به‌سادگی موتور را در همان محدوده شروع، متوقف یا سرعتش را متغیر می‌کند. از آنجا که سرعت موتور قابل کنترل است، واحد می‌تواند به‌جای روشن و خاموش شدن ضربه‌ای، برای یک شارژ کامل آهسته و کم‌صدا کار کند. یک شیر اطمینان مکانیکی و عملکرد تخلیه درایر باقی می‌مانند، اما مسیر کلاسیک عیب‌یابی گاورنر و آنلودر تا حد زیادی با کدهای خطا، داده‌های زنده فشار و شمارنده‌های زمان کارکرد کمپرسور جایگزین می‌شود.

سرهای بدون روغن آنچه به درایر می‌رسد را تغییر می‌دهند

بسیاری از کمپرسورهای موتور-محرک بدون روغن کار می‌کنند، با استفاده از رینگ‌های پیستون خشک‌کار و سیلندرهای پوشش‌دار یا یک عنصر اسکرول، زیرا هیچ گالری روغن موتوری برای بهره‌برداری وجود ندارد. این کار رایج‌ترین مسیر آلودگی در یک سیستم متعارف را حذف می‌کند: ورود روغن به درایر، مخازن و شیرها. اما رطوبت را حذف نمی‌کند. فشرده‌سازی و خنک‌کردن هوا همیشه رطوبت میعانی ایجاد می‌کند، بنابراین درایر هوا و کارتریج مواد جاذب رطوبت آن همچنان در برنامه نگهداری باقی می‌مانند، و تخلیه مخزن یا شیرهای تخلیه خودکار همچنان اهمیت دارند. برخی طراحی‌ها به‌جای کار خشک، یک کارتر روغن آب‌بندی‌شده را حفظ می‌کنند؛ قبل از فرض هر یک از این دو حالت، مستندات سازنده اصلی را بررسی کنید.

مقایسه سریع: موتور-محرک در برابر موتور الکتریکی-محرک

در کامیون برقی، هوا هزینه برد دارد

این اولین تفاوت عملیاتی است که ناوگان‌ها احساس می‌کنند. در دیزل، کار کمپرسور در مصرف سوخت پنهان است و کسی آن را اندازه نمی‌گیرد. در کامیون باتری‌محور، هر فوت مکعب هوا از باتری کششی تأمین می‌شود، بنابراین نشتی آهسته‌ای که قبلاً فقط باعث می‌شد کمپرسور کمی بیشتر چرخه بزند، اکنون به‌صورت زمان اضافی کارکرد موتور و کاهش قابل‌اندازه‌گیری برد ظاهر می‌شود. جستجوی نشتی به یک کار بهره‌وری تبدیل می‌شود، نه فقط یک کار ترمز.

نکته مثبت زمان‌بندی است. از آنجا که کمپرسور دیگر به موتور وابسته نیست، نرم‌افزار کنترل می‌تواند هنگامی که خودرو به شارژر متصل یا پارک شده است، سیستم را از پیش شارژ کند، بنابراین کامیون با سیستم پر از خانه خارج می‌شود به‌جای اینکه راننده منتظر شارژ بماند. همچنین می‌تواند عملکرد کمپرسور را به‌سمت رویدادهای ترمزگیری بازیابی و دور از تقاضای اوج توان در یک سربالایی متمایل کند.

سرویس، عیب‌یابی و ایمنی

کمپرسورهای ولتاژ بالا با کابل‌کشی نارنجی سیم‌کشی می‌شوند و باید طبق روش سازنده، توسط یک تکنسین آموزش‌دیده و مجهز برای کار ولتاژ بالا، بی‌برق و قفل شوند. هرگز یک کانکتور HV یا محفظه کمپرسور را در یک سیستم برق‌دار باز نکنید.

عیب‌یابی با دستگاه اسکن شروع می‌شود، نه یک گیج تی‌شکل. چرخه کاری کمپرسور، فشار فرمان‌داده‌شده در برابر فشار واقعی، جریان موتور و هرگونه سابقه افت توان حرارتی را بخوانید. شارژ کند با عملکرد عادی موتور همچنان به همان جایی اشاره می‌کند که همیشه اشاره می‌کرد: نشتی سیستم، فیلتر ورودی محدودشده، یا عنصر پمپاژ فرسوده. فیلتراسیون ورودی در واحدهای بدون روغن توجه بیشتری می‌طلبد، زیرا رینگ‌های خشک‌کار و لقی‌های تنگ نسبت به گرد و غبار بی‌رحم هستند.

قطعات، کراس‌رفرنس و ناوگان موجود

واحدهای موتور-محرک را بر اساس شماره قطعه اصلی (OE) و پلتفرم خودرو کراس‌رفرنس کنید، نه بر اساس موتور، زیرا موتوری برای مرجع‌دهی وجود ندارد. از آنجا که کمپرسور، موتور، درایر و الکترونیک اغلب یک مجموعه واحد هستند، تصمیم تعمیر اغلب تعویض ماژول است نه واشر سر یا کیت رینگ، هرچند کیت‌های عنصر پمپاژ برای برخی طراحی‌ها وجود دارند.

در همین حال، اکثریت قریب‌به‌اتفاق کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و تریلرهای در حال تردد همچنان دیزل با پمپ‌های چرخ‌دنده‌ای متعارف هستند، و این ناوگان سال‌ها بیشتر سرویس خواهد شد. کارگاه‌هایی که از هر دو نسل پشتیبانی می‌کنند همچنان کمپرسورهای ترمز هوایی با کیفیت اصلی (OE) برای وسایل نقلیه تجاری سنگین را در کنار ماژول‌های برقی جدیدتر انبار می‌کنند.

چه چیزی تغییر نمی‌کند

پوشش ایمنی یکسان است. دستگاه‌های هشدار افت فشار هوا نزدیک ۶۰ psi فعال می‌شوند، ترمزهای فنری در محدوده تقریبی ۲۰ تا ۴۵ psi با کاهش فشار شروع به اعمال می‌کنند، و بازرسی ترمز هوایی پیش از سفر، محدودیت‌های افت فشار، اندازه‌گیری کورس میله فشار و روال‌های تخلیه مخزن دقیقاً مانند قبل اعمال می‌شوند. ترمزهای یک کامیون برقی پنوماتیک هستند، نه هیدرولیک، و به همان شکل توسط فشار هوا نگه داشته می‌شوند. کمپرسور راه جدیدی برای چرخیدن یاد گرفت؛ سیستم ترمز نظرش را درباره هیچ چیز تغییر نداد.