Sähköinen akseli: Uusi voimansiirto

Sähköinen akseli: Uusi voimansiirto

◄►

Periaate on yhtä yksinkertainen kuin nerokas: sähkömoottori, voimansiirto, tehoelektroniikka ja tasauspyörästö on koottu yhdeksi paketiksi ja ne voidaan asentaa mihin tahansa ajoneuvoon, pienistä autoista suuriin maastoautoihin, etu- tai taka-akselin sijaan. Nelivetoiset ajoneuvot on yksinkertaisesti varustettu kahdella sähköakselilla, ja uusi vetokonsepti on myös vaikuttavan yksinkertainen ratkaisu hybridi- ja polttokennoautoihin. Ei ihme, että kaikki suuret autotoimittajat, joiden ydinosaamista on aiemmin ollut polttomoottorin komponenttien kehittäminen, tekevät lujasti töitä sähköakseleiden kehittämiseksi. Kilpailun odotetaan menevän ZF Friedrichshafen AG:lle, joka on ilmoittanut valmistavansa kompaktin sähkökäyttömoduulinsa massatuotantona eurooppalaisessa autonvalmistajassa jo vuonna 2018. Vuotta myöhemmin Bosch ja Continental toivat sarjavalmiit sähköakselinsa markkinoille, ja Schaeffl ilmoitti myös, että sähköinen akseli oli tulossa tuotantoon.

"E-akseli on sähköautojen käynnistysmoottori."ROLF BULANDER, BOSCHIN TOIMITUSJOHTAJA

TOIVOT MILJARDIA MYYNTIÄ

"Taloudellisesti e-akseli voi olla suuri menestys Boschille, koska Bosch tuo all-in-one-periaatteen vetokäyttöön", sanoo Rolf Bulander, Robert Bosch GmbH:n toimitusjohtaja ja Mobility Solutions -divisioonan puheenjohtaja. Bosch toivoo saavansa miljardeja myyntiä pelkästään tällä komponentilla. "E-akseli on sähköautojen käynnistysmoottori - jopa vakiintuneille autonvalmistajille. Tämä säästää kallista kehitysaikaa ja voi tuoda sähköautot markkinoille paljon nopeammin", Bulander sanoo. Taajuusmuuttajan teho voidaan skaalata 50-300 kilowattiin, vääntömomentti 1000-6000 newtonmetriin. Sähköakseli, jonka teho on 150 kilowattia, painaa vain noin 90 kiloa, mikä on huomattavasti vähemmän kuin perinteisen sähkökäytön komponentit. Toimittaja Continental rakentaa uutta, pitkälle integroitua sähkökäyttömoduuliaan entistä painoa säästävämmäksi. Se painaa 150 kilowatin tehollaan vain 75 kiloa - mukaan lukien sähkömoottori, tehoelektroniikka ja voimansiirto. Continental tarjoaa autonvalmistajille täysin sähköistä akselikäyttöä jopa 320 kilowatin teholuokissa ja välityssuhteesta riippuen jopa 6 400 Nm:n vääntömomentilla. Markkinoille tulon on määrä tapahtua 2019 Kiinassa.

"Autoteollisuus on matkalla kohti päästötöntä liikkuvuutta."PETER GUTZMER, SCHAEFFLER TECHNOLOGY:N HALLITUS

MODULAARIPERIAATE

Toimittaja Schaeffl esitteli uusimman sukupolven e-akselinsa IAA:ssa. Yksinkertaisimmassa muodossaan hybridiajoneuvojen ja puhtaiden sähköautojen modulaarinen ratkaisu tarjoaa yhden nopeuden käännöksen koaksiaalisesti tai aksiaalisesti rinnakkain. Tasauspyörästön planetaarisesta rakenteesta johtuen voimansiirto on erittäin kompakti ja tarjoaa runsaasti tilaa sähkökoneelle, joka voidaan suunnitella PSM- (permanently excited synchronous machine) tai ASM-koneeksi (asynchronous machine) tehoelektroniikalla tai ilman. Peruskokoonpanoa voidaan laajentaa toiminnallisilla lisäelementeillä, kuten pysäköintilukolla. Toinen vaihde on erityisen välttämätön ladattavissa hybridiautoissa, joissa vaaditaan dynaamista, puhtaasti sähköistä toimintaa 120 km/h asti ja samalla suurta huippunopeutta. Schaefflin kehittämässä kaksinopeuksisessa akselissa sivuttaisdynamiikkaa ohjaa pieni sähkömoottori, joka sisältää vaihteiston. "Kukaan ei voi tällä hetkellä sanoa, kuinka nopeasti puhtaasti sähköautot vakiintuvat markkinoille", sanoi Schaefflin teknologiajohtaja Peter Gutzmer IAA:sta. Hän on kuitenkin vakuuttunut: ”Koko autoteollisuus on matkalla päästöttömään liikkuvuuteen, ja haluamme tukea tätä kehitystä sarjatuotantoon valmiilla teknologioilla.”

INTEGROIDUT JÄRJESTELMÄT

Toimittaja ZF on valmistanut suuren mittakaavan sähkömoottoreita, akselikäyttöjä ja elektronisia ohjaimia autonvalmistajille jo pitkään. Vuonna 2018 yritys aloitti ensimmäisen e-akselinsa sarjatuotannon eurooppalaiselle valmistajalle. "ZF:n tehokas ja kompakti käyttöjärjestelmä osoittaa, että voimansiirron, sähkömoottorin ja tehoelektroniikan järjestelmäintegraatio on avainosaamista, jonka voimme tarjota asiakkaillemme yhdestä paikasta", sanoo ZF:n uuden E-Mobility-divisioonan johtaja Jörg Grotendorst. Modulaarinen lähestymistapa sähköisiin akselikäyttöihin kattaa eri asiakkaiden ja mallien vaatimukset eri suorituskykyluokilla ja -pituuksilla - kompakteista autoista kevyisiin hyötyajoneuvoihin. ZF-E-akseliin on integroitu sähköinen asynkroninen kone (ASM), kaksivaiheinen yksinopeuksinen vaihteisto, tasauspyörästö, kotelo ja jäähdytin sekä tehoelektroniikka ja ohjelmisto. Moottorilla ja vaihteistolla on yhteinen kotelo, mikä yksinkertaistaa tuotantoa ja loppukokoonpanoa. Järjestelmä tuottaa jopa 150 kW:n tehon ja 3 500 Nm:n maksimivääntömomentin. Kompaktin vetojärjestelmän mitat ovat 45 × 38 × 51 cm ja paino 113 kilogrammaa. Integroitu jäähdytysjärjestelmä säätelee sähkömoottorin ja elektroniikan optimaalista käyttölämpötilaa.

"Tarjoamme asiakkaillemme kompaktin käyttöratkaisun."JÖRG GRODENDORST DIVISIOONPÄÄTÖS E-MOBILITY ZF