Elektrická náprava: Nové hnací ústrojí

Elektrická náprava: Nové hnací ústrojí

◄►

Princip je stejně jednoduchý jako geniální: elektromotor, převodovka, výkonová elektronika a diferenciál jsou složeny do jednoho balíku a lze je namontovat do jakéhokoli vozidla, od malých aut až po velká SUV, místo přední nebo zadní nápravy. Vozidla s pohonem všech kol jsou jednoduše vybavena dvěma elektrickými nápravami a nový koncept pohonu je také působivě jednoduchým řešením pro vozidla s hybridním pohonem a palivovými články. Není divu, že na vývoji elektrických náprav usilovně pracují všichni velcí automobiloví dodavatelé, jejichž stěžejní kompetencí byl dosud vývoj komponent pro spalovací motor. Očekává se, že závod pojede společnost ZF Friedrichshafen AG, která oznámila, že již v roce 2018 začne sériově vyrábět svůj kompaktní elektrický pohon u evropského výrobce automobilů. O rok později uvedly Bosch a Continental na trh své sériově připravené elektrické nápravy a Schaeffl také oznámil, že se chystá zavedení elektrické nápravy do sériové výroby.

"Elektrická náprava je startovací pohon pro elektromobily."ROLF BULANDER, ŘEDITEL BOSCH

NADĚJE NA MILIARDOVÝ PRODEJ

„Ekonomicky může být e-axle pro Bosch velkým úspěchem, protože Bosch vnáší do pohonu princip „vše v jednom“, říká Rolf Bulander, výkonný ředitel Robert Bosch GmbH a předseda divize Mobility Solutions. Bosch doufá, že jen z této komponenty vygeneruje miliardové tržby. "Elektrická náprava je startovacím pohonem pro elektromobily - a to i pro zavedené výrobce automobilů. To jim šetří drahý čas na vývoj a může přinést elektrická vozidla na trh mnohem rychleji," říká Bulander. Výkon pohonu lze škálovat mezi 50 a 300 kilowatty, točivý moment mezi 1 000 a 6 000 Newtonmetry. Elektrická náprava o výkonu 150 kilowattů váží pouze kolem 90 kilogramů, což je výrazně méně než součásti běžného elektrického pohonu. Dodavatel Continental staví svůj nový, vysoce integrovaný modul elektrického pohonu, aby byl ještě úspornější. S výkonem 150 kilowattů váží pouhých 75 kilogramů – také včetně elektromotoru, výkonové elektroniky a převodovky. Continental nabízí automobilkám svůj zcela elektrický pohon náprav ve výkonových třídách do 320 kilowattů a v závislosti na převodovém poměru s výstupním točivým momentem až 6 400 Nm. Uvedení na trh je naplánováno na rok 2019 v Číně.

"Automobilový průmysl je na cestě k mobilitě s nulovými emisemi."PETER GUTZMER, PŘEDSTAVENSTVO SCHAEFFLER TECHNOLOGY

MODULÁRNÍ PRINCIP

Dodavatel Schaeffl představil na IAA svou nejnovější generaci e-axles. Ve své nejjednodušší podobě nabízí modulární řešení pro hybridní vozidla a čisté elektromobily jednorychlostní překlad v koaxiálním nebo axiálně paralelním provedení. Převodovka je vzhledem k planetárnímu provedení diferenciálu mimořádně kompaktní a nabízí mnoho prostoru pro elektrický stroj, který může být řešen jako PSM (permanently excited synchronous machine) nebo ASM (asynchronous machine) s výkonovou elektronikou nebo bez ní. Základní konfiguraci lze rozšířit o další funkční prvky jako je parkovací zámek. Druhý rychlostní stupeň je nutný zejména u plug-in hybridních vozidel, kde je vyžadován dynamický, čistě elektrický provoz až do rychlosti 120 km/h a zároveň vysoká maximální rychlost. U dvourychlostní nápravy vyvinuté společností Schaeffl je příčná dynamika řízena malým elektromotorem včetně převodovky. „Nikdo v současnosti nedokáže říci, jak rychle se čistě elektrická vozidla prosadí na trhu,“ řekl technologický ředitel Schaeffl Peter Gutzmer na IAA. Přesto je přesvědčen: „Celý automobilový průmysl je na cestě k bezemisní mobilitě a my chceme tento trend podpořit technologiemi připravenými pro sériovou výrobu.“

INTEGROVANÉ SYSTÉMY

Dodavatel ZF dlouhodobě vyrábí velkosériové elektromotory, pohony náprav a elektronické řízení pro výrobce automobilů. V roce 2018 společnost zahájila sériovou výrobu své první elektronické nápravy pro evropského výrobce. „Účinný a kompaktní systém pohonu od ZF ukazuje, že systémová integrace převodovky, elektromotoru a výkonové elektroniky je klíčovou schopností, kterou můžeme našim zákazníkům nabídnout z jednoho zdroje,“ říká Jörg Grotendorst, vedoucí nové divize E-Mobility ve společnosti ZF. Modulární přístup k elektrickým pohonům náprav pokrývá požadavky různých zákazníků a modelů s různými výkonnostními třídami a délkami – od kompaktních vozů až po lehká užitková vozidla. Do nápravy ZF-E je integrován elektrický asynchronní stroj (ASM), dvoustupňová jednostupňová převodovka, diferenciál, skříň a chladič, jakož i výkonová elektronika a software. Motor a převodovka sdílejí skříň, což zjednodušuje výrobu a konečnou montáž. Systém poskytuje výkon až 150 kW a maximální točivý moment nápravy 3 500 Nm. Kompaktní systém pohonu má rozměry 45 × 38 × 51 cm a váží 113 kilogramů. Integrovaný chladicí systém reguluje optimální provozní teplotu elektromotoru a elektroniky.

"Našim zákazníkům nabízíme kompaktní řešení pohonu."JÖRG GRODENDORST VEDOUCÍ DIVIZE E-MOBILITY ZF