Ηλεκτρικός άξονας: Το νέο σύστημα μετάδοσης κίνησης

Ηλεκτρικός άξονας: Το νέο σύστημα μετάδοσης κίνησης

◄►

Η αρχή είναι τόσο απλή όσο και έξυπνη: ο ηλεκτροκινητήρας, το κιβώτιο ταχυτήτων, τα ηλεκτρονικά ισχύος και το διαφορικό συγκεντρώνονται σε ένα πακέτο και μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε όχημα, από μικρά αυτοκίνητα έως μεγάλα SUV, αντί για τον μπροστινό ή τον πίσω άξονα. Τα τετρακίνητα οχήματα είναι απλά εξοπλισμένα με δύο ηλεκτρικούς άξονες και η νέα φιλοσοφία κίνησης είναι επίσης μια εντυπωσιακά απλή λύση για υβριδικά οχήματα και οχήματα κυψελών καυσίμου. Δεν είναι περίεργο ότι όλοι οι μεγάλοι προμηθευτές αυτοκινήτων, των οποίων η βασική αρμοδιότητα ήταν προηγουμένως η ανάπτυξη εξαρτημάτων για τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, εργάζονται σκληρά για την ανάπτυξη ηλεκτρικών αξόνων. Ο αγώνας αναμένεται να πάει στη ZF Friedrichshafen AG, η οποία ανακοίνωσε ότι θα παράγει μαζικά τη συμπαγή ηλεκτρική μονάδα κίνησης σε μια ευρωπαϊκή αυτοκινητοβιομηχανία ήδη από το 2018. Ένα χρόνο αργότερα, η Bosch και η Continental έφεραν στην αγορά τους έτοιμους ηλεκτρικούς άξονές τους και η Schaeffl ανέφερε επίσης ότι ένας ηλεκτρικός άξονας επρόκειτο να εισαχθεί στη σειρά.

«Ο e-άξονας είναι η κίνηση εκκίνησης για ηλεκτρικά αυτοκίνητα».ROLF BULANDER, ΔΙΕΥΘΥΝΩΝ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ BOSCH

ΕΛΠΙΔΑ ΓΙΑ ΠΩΛΗΣΕΙΣ ΔΙΣ

«Οικονομικά, ο e-άξονας μπορεί να είναι μεγάλη επιτυχία για τη Bosch, επειδή η Bosch φέρνει την αρχή all-in-one στην κίνηση», λέει ο Rolf Bulander, Διευθύνων Σύμβουλος της Robert Bosch GmbH και Πρόεδρος του τμήματος Mobility Solutions. Η Bosch ελπίζει να δημιουργήσει δισεκατομμύρια πωλήσεις μόνο από αυτό το εξάρτημα. "Ο e-axle είναι η κίνηση εκκίνησης για ηλεκτρικά αυτοκίνητα - ακόμη και για καταξιωμένους κατασκευαστές αυτοκινήτων. Αυτό τους εξοικονομεί δαπανηρό χρόνο ανάπτυξης και μπορεί να φέρει τα ηλεκτρικά οχήματα στην αγορά πολύ πιο γρήγορα", λέει ο Bulander. Η ισχύς της κίνησης μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 50 και 300 κιλοβάτ, η ροπή μεταξύ 1.000 και 6.000 Nm. Ένας ηλεκτρικός άξονας με ισχύ 150 κιλοβάτ ζυγίζει μόνο περίπου 90 κιλά, που είναι σημαντικά λιγότερο από τα εξαρτήματα μιας συμβατικής ηλεκτρικής κίνησης. Ο προμηθευτής Continental κατασκευάζει τη νέα, πλήρως ενσωματωμένη μονάδα ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης για να εξοικονομεί ακόμη περισσότερο βάρος. Με ισχύ 150 κιλοβάτ, ζυγίζει μόνο 75 κιλά - συμπεριλαμβανομένου επίσης του ηλεκτροκινητήρα, των ηλεκτρονικών ισχύος και του κιβωτίου ταχυτήτων. Η Continental προσφέρει στους κατασκευαστές αυτοκινήτων την πλήρως ηλεκτρική κίνηση με άξονα σε κατηγορίες ισχύος έως 320 κιλοβάτ και, ανάλογα με τη σχέση μετάδοσης, με ροπή εξόδου έως και 6.400 Nm. Η κυκλοφορία στην αγορά έχει προγραμματιστεί για το 2019 στην Κίνα.

«Η αυτοκινητοβιομηχανία βρίσκεται στην πορεία προς την κινητικότητα με μηδενικές εκπομπές».PETER GUTZMER, BOARD OF SCHAEFFLER TECHNOLOGY

ΑΡΘΡΩΤΙΚΗ ΑΡΧΗ

Ο προμηθευτής Schaeffl παρουσίασε την τελευταία γενιά ηλεκτρονικών αξόνων του στο IAA. Στην απλούστερη μορφή της, η αρθρωτή λύση για υβριδικά οχήματα και αμιγώς ηλεκτρικά αυτοκίνητα προσφέρει μετατόπιση μονής ταχύτητας σε ομοαξονική ή αξονικά παράλληλη σχεδίαση. Λόγω του πλανητικού σχεδιασμού του διαφορικού, το κιβώτιο ταχυτήτων είναι εξαιρετικά συμπαγές και προσφέρει πολύ χώρο για την ηλεκτρική μηχανή, η οποία μπορεί να σχεδιαστεί ως PSM (μόνιμα διεγερμένη σύγχρονη μηχανή) ή ASM (ασύγχρονη μηχανή) με ή χωρίς ηλεκτρονικά ισχύος. Η βασική διαμόρφωση μπορεί να επεκταθεί με πρόσθετα λειτουργικά στοιχεία, όπως κλειδαριά στάθμευσης. Μια δεύτερη ταχύτητα είναι ιδιαίτερα απαραίτητη στα plug-in υβριδικά οχήματα, όπου απαιτείται δυναμική, αμιγώς ηλεκτρική λειτουργία έως τα 120 km/h και ταυτόχρονα υψηλή τελική ταχύτητα. Στον άξονα δύο ταχυτήτων που αναπτύχθηκε από τη Schaeffl, η πλευρική δυναμική ελέγχεται από έναν μικρό ηλεκτροκινητήρα που περιλαμβάνει κιβώτιο ταχυτήτων. «Κανείς δεν μπορεί να πει πόσο γρήγορα τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα θα καθιερωθούν στην αγορά», δήλωσε ο διευθυντής τεχνολογίας Schaeffl Peter Gutzmer στο IAA. Ωστόσο, είναι πεπεισμένος: «Ολόκληρη η αυτοκινητοβιομηχανία βρίσκεται στο δρόμο προς την κινητικότητα μηδενικών εκπομπών και θέλουμε να υποστηρίξουμε αυτήν την τάση με τεχνολογίες που είναι έτοιμες για παραγωγή σε σειρά».

ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Ο προμηθευτής ZF παράγει μεγάλης κλίμακας ηλεκτρικούς κινητήρες, κινητήρες αξόνων και ηλεκτρονικά χειριστήρια για κατασκευαστές αυτοκινήτων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το 2018, η εταιρεία ξεκίνησε τη σειρά παραγωγής του πρώτου της e-axle για έναν Ευρωπαίο κατασκευαστή. «Το αποδοτικό και συμπαγές σύστημα μετάδοσης κίνησης της ZF δείχνει ότι η ενοποίηση συστήματος μετάδοσης, ηλεκτροκινητήρων και ηλεκτρονικών ισχύος είναι μια βασική αρμοδιότητα που μπορούμε να προσφέρουμε στους πελάτες μας από μία μόνο πηγή», λέει ο Jörg Grotendorst, επικεφαλής του νέου τμήματος E-Mobility στη ZF. Η σπονδυλωτή προσέγγιση των ηλεκτροκινητήρων αξόνων καλύπτει τις απαιτήσεις διαφορετικών πελατών και μοντέλων με διαφορετικές κατηγορίες επιδόσεων και μήκη - από συμπαγή αυτοκίνητα έως ελαφρά επαγγελματικά οχήματα. Στον άξονα ZF-E είναι ενσωματωμένα ένα ηλεκτρικό ασύγχρονο μηχάνημα (ASM), ένα κιβώτιο ταχυτήτων δύο σταδίων, ένα διαφορικό, το περίβλημα και το ψυγείο καθώς και τα ηλεκτρονικά και το λογισμικό ισχύος. Ο κινητήρας και το κιβώτιο ταχυτήτων μοιράζονται ένα περίβλημα, το οποίο απλοποιεί την παραγωγή και την τελική συναρμολόγηση. Το σύστημα αποδίδει έως και 150 kW και μέγιστη ροπή άξονα 3.500 Nm. Το συμπαγές σύστημα κίνησης έχει διαστάσεις 45 × 38 × 51 cm και ζυγίζει 113 κιλά. Ένα ενσωματωμένο σύστημα ψύξης ρυθμίζει τη βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα και των ηλεκτρονικών.

«Προσφέρουμε στους πελάτες μας μια συμπαγή λύση κίνησης».JÖRG GRODENDORST HEAD OF DIVION E-MOBILITY ZF