Elektromos tengely: Az új hajtáslánc

Elektromos tengely: Az új hajtáslánc

◄►

Az elv éppoly egyszerű, mint zseniális: a villanymotort, a sebességváltót, a teljesítményelektronikát és a differenciálművet egy csomagba állítják össze, és az első vagy hátsó tengely helyett a kisautóktól a nagy SUV-kig bármilyen járműbe beszerelhető. Az összkerékhajtású járművek egyszerűen két elektromos tengellyel vannak felszerelve, és az új hajtáskoncepció lenyűgözően egyszerű megoldás a hibrid és üzemanyagcellás járművek számára is. Nem csoda, hogy az összes jelentős autóipari beszállító, akiknek alapvető kompetenciája korábban a belsőégésű motorok alkatrészeinek fejlesztése volt, keményen dolgozik az elektromos tengelyek fejlesztésén. A verseny várhatóan a ZF Friedrichshafen AG-hoz megy, amely bejelentette, hogy már 2018-ban tömegesen gyártja kompakt elektromos hajtásmodulját egy európai autógyártónál. Egy évvel később a Bosch és a Continental piacra dobta sorozatkész elektromos tengelyeit, és a Schaeffl is arról számolt be, hogy az elektromos tengely sorozatgyártása előtt áll.

"Az e-tengely az elektromos autók indítóhajtása."ROLF BULANDER, A BOSCH ÜGYVEZETŐ IGAZGATÓJA

MILLIÁRDOS ELADÁSOK REMÉNYÉBEN

„Gazdasági szempontból az e-tengely nagy sikere lehet a Bosch számára, mivel a Bosch a minden az egyben elvet beviszi a hajtásba” – mondja Rolf Bulander, a Robert Bosch GmbH ügyvezető igazgatója és a Mobility Solutions divízió elnöke. A Bosch azt reméli, hogy csak ettől az alkatrésztől milliárdos értékesítést generál. "Az e-tengely az elektromos autók indítóhajtása – még a bejáratott autógyártók számára is. Ez költséges fejlesztési időt takarít meg, és sokkal gyorsabban hozhatja piacra az elektromos járműveket" – mondja Bulander. A hajtás teljesítménye 50 és 300 kilowatt közé, a nyomatéka 1000 és 6000 newtonméter közé skálázható. Egy 150 kilowatt teljesítményű elektromos tengely mindössze 90 kilogrammot nyom, ami lényegesen kevesebb, mint egy hagyományos elektromos hajtás alkatrészei. A Continental beszállító új, nagymértékben integrált elektromos meghajtó modulját építi, hogy még takarékosabb legyen. 150 kilowatt teljesítményével mindössze 75 kilogrammot nyom – beleértve a villanymotort, a teljesítményelektronikát és a sebességváltót is. A Continental az autógyártóknak kínálja teljesen elektromos tengelyhajtását akár 320 kilowatt teljesítményosztályban, és az áttételtől függően akár 6400 Nm kimenő nyomatékkal. A piaci bevezetést 2019-re tervezik Kínában.

„Az autóipar a zéró kibocsátású mobilitás útján halad.”GUTZMER PETER, SCHAEFFLER TECHNOLÓGIAI TANÁCS

MODULÁRIS ALAPELV

A Schaeffl beszállító az IAA kiállításon bemutatta e-tengelyeinek legújabb generációját. A hibrid járművekhez és a tisztán elektromos autókhoz való moduláris megoldás a legegyszerűbb formájában egysebességes váltást kínál koaxiális vagy axiálisan párhuzamos kivitelben. A differenciálmű bolygószerkezetének köszönhetően a sebességváltó rendkívül kompakt és sok helyet kínál az elektromos gépnek, amely PSM-ként (permanens gerjesztésű szinkrongép) vagy ASM-ként (aszinkron gépként) tervezhető teljesítményelektronikával vagy anélkül. Az alapkonfiguráció további funkcionális elemekkel, például parkolózárral bővíthető. A második sebességfokozatra különösen a plug-in hibrid járműveknél van szükség, ahol dinamikus, tisztán elektromos működésre van szükség 120 km/h-ig, és ezzel egyidejűleg nagy végsebességre van szükség. A Schaeffl által kifejlesztett kétsebességes tengelyen az oldalirányú dinamikát egy sebességváltót is tartalmazó kis villanymotor szabályozza. „Jelenleg senki sem tudja megmondani, hogy a tisztán elektromos járművek milyen gyorsan honosodnak meg a piacon” – mondta Peter Gutzmer, a Schaeffl technológiai igazgatója, az IAA-tól. Ennek ellenére meg van győződve: „Az egész autóipar a zéró emissziós mobilitás felé halad, és ezt a tendenciát szeretnénk támogatni sorozatgyártásra kész technológiákkal.”

INTEGRÁLT RENDSZEREK

A ZF beszállító már régóta gyárt nagyméretű villanymotorokat, tengelyhajtásokat és elektronikus vezérlőket az autógyártók számára. 2018-ban a cég megkezdte első e-tengelyének sorozatgyártását egy európai gyártó számára. „A ZF hatékony és kompakt hajtásrendszere azt mutatja, hogy a sebességváltó, az elektromos motor és a teljesítményelektronika rendszerintegrációja kulcsfontosságú kompetencia, amelyet egyetlen kézből kínálhatunk ügyfeleinknek” – mondja Jörg Grotendorst, a ZF új E-Mobility divíziójának vezetője. Az elektromos tengelyhajtások moduláris megközelítése lefedi a különböző vásárlók és különböző teljesítményosztályú és hosszúságú modellek igényeit – a kompakt autóktól a könnyű haszongépjárművekig. A ZF-E tengelyébe elektromos aszinkron gép (ASM), kétfokozatú egysebességes sebességváltó, differenciálmű, ház és hűtő, valamint teljesítményelektronika és szoftver került beépítésre. A motornak és a sebességváltónak egy háza van, ami leegyszerűsíti a gyártást és a végső összeszerelést. A rendszer akár 150 kW teljesítményt és 3500 Nm maximális tengelynyomatékot ad le. A kompakt meghajtórendszer 45 × 38 × 51 cm méretű és 113 kilogrammot nyom. Integrált hűtőrendszer szabályozza az elektromos motor és az elektronika optimális üzemi hőmérsékletét.

„Kis kompakt hajtásmegoldást kínálunk ügyfeleinknek.”JÖRG GRODENDORST RÉSZLETVEZETŐ E-MOBILITÁS ZF