Elektrisk aksel: Den nye drivlinje

Elektrisk aksel: Den nye drivlinje

◄►

Princippet er lige så enkelt, som det er genialt: Elmotor, transmission, kraftelektronik og differentiale er samlet i én pakke og kan monteres i ethvert køretøj, fra små biler til store SUV'er, i stedet for for- eller bagakslen. Køretøjer med firehjulstræk er ganske enkelt udstyret med to elektriske aksler, og det nye drevkoncept er også en imponerende enkel løsning til hybrid- og brændselscellekøretøjer. Det er ikke underligt, at alle de store billeverandører, hvis kernekompetence tidligere har været udvikling af komponenter til forbrændingsmotoren, arbejder hårdt på udviklingen af ​​elektriske aksler. Løbet forventes at gå til ZF Friedrichshafen AG, som har annonceret, at de vil masseproducere sit kompakte elektriske drivmodul hos en europæisk bilproducent allerede i 2018. Et år senere bragte Bosch og Continental deres serieklare elektriske aksler på markedet, og Schaeffl rapporterede også, at en elektrisk aksel var ved at blive introduceret i serieproduktion.

"E-akslen er startdrevet for elbiler."ROLF BULANDER, BOSCH ADMINISTRERENDE DIREKTØR

HÅBER PÅ MILLIARDSALG

"Økonomisk kan e-akslen blive en stor succes for Bosch, fordi Bosch bringer alt-i-én-princippet ind i drevet," siger Rolf Bulander, administrerende direktør for Robert Bosch GmbH og formand for Mobility Solutions-divisionen. Bosch håber at generere milliardsalg fra denne komponent alene. "E-akslen er startdrevet for elbiler - også for etablerede bilproducenter. Det sparer dem for dyr udviklingstid og kan bringe elbiler på markedet meget hurtigere," siger Bulander. Drevets effekt kan skaleres mellem 50 og 300 kilowatt, drejningsmomentet mellem 1.000 og 6.000 Newtonmeter. En elektrisk aksel med en effekt på 150 kilowatt vejer kun omkring 90 kilo, hvilket er væsentligt mindre end komponenterne i et konventionelt elektrisk drev. Leverandøren Continental bygger sit nye, stærkt integrerede elektriske drevmodul for at være endnu mere vægtbesparende. Med en effekt på 150 kilowatt vejer den kun 75 kilo – også inklusiv elmotor, kraftelektronik og transmission. Continental tilbyder bilfabrikanterne sit helt elektriske akseltræk i effektklasser på op til 320 kilowatt og afhængigt af gearforholdet med et udgangsmoment på op til 6.400 Nm. Markedslanceringen er planlagt til 2019 i Kina.

"Bilindustrien er på vej mod nul-emissionsmobilitet."PETER GUTZMER, BESTYRELSEN FOR SCHÄFFLER TEKNOLOGI

MODULPRINCIP

Leverandør Schaeffl præsenterede sin seneste generation af e-aksler på IAA. I sin enkleste form tilbyder den modulære løsning til hybridbiler og rene elbiler en enkelthastighedsoversættelse i et koaksialt eller aksialt parallelt design. På grund af differentialets planetariske design er transmissionen ekstremt kompakt og byder på meget plads til den elektriske maskine, der kan udformes som en PSM (permanent excited synchronous machine) eller ASM (asynchronous machine) med eller uden effektelektronik. Grundkonfigurationen kan udvides med yderligere funktionelle elementer såsom en parkeringslås. Et andet gear er især nødvendigt i plug-in hybridbiler, hvor der kræves dynamisk, ren elektrisk drift op til 120 km/t og samtidig høj tophastighed. I to-gears aksel udviklet af Schaeffl styres sidedynamikken af ​​en lille elektrisk motor inklusive en gearkasse. "Ingen kan i øjeblikket sige, hvor hurtigt rene elektriske køretøjer vil etablere sig på markedet," sagde Schaeffls teknologidirektør Peter Gutzmer hos IAA. Ikke desto mindre er han overbevist: "Hele bilindustrien er på vej mod nul-emissionsmobilitet, og vi ønsker at understøtte denne trend med teknologier, der er klar til serieproduktion."

INTEGREREDE SYSTEMER

Leverandøren ZF har i lang tid produceret store elektriske motorer, akseldrev og elektroniske styringer til bilproducenter. I 2018 startede virksomheden serieproduktion af sin første e-aksel til en europæisk producent. "Det effektive og kompakte drivsystem fra ZF viser, at systemintegration af transmission, elmotor og kraftelektronik er en nøglekompetence, som vi kan tilbyde vores kunder fra en enkelt kilde," siger Jörg Grotendorst, leder af den nye E-Mobility-division hos ZF. Den modulære tilgang til elektriske akseldrev dækker kravene fra forskellige kunder og modeller med forskellige ydeevneklasser og længder - fra kompakte biler til lette erhvervskøretøjer. En elektrisk asynkron maskine (ASM), en to-trins enkelttrins transmission, differentiale, hus og køler samt kraftelektronikken og softwaren er integreret i ZF-E akslen. Motor og gearkasse deler hus, hvilket forenkler produktion og slutmontage. Systemet leverer op til 150 kW og et maksimalt akselmoment på 3.500 Nm. Det kompakte drivsystem måler 45 × 38 × 51 cm og vejer 113 kg. Et integreret kølesystem regulerer den optimale driftstemperatur for elmotoren og elektronikken.

"Vi tilbyder vores kunder en kompakt drevløsning."JÖRG GRODENDORST DIVISIONSCHEF E-MOBILITY ZF