Der Automobil-Zulieferer Schaeffler hat eine neue, hochintegrierte Elektro-Achse vorgestellt. Hochintegriert bedeutet dabei, dass mehrere separate Systeme für den Elektroauto-Antrieb in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sind. Neu ist bei der von Schaeffler "4-in-1-Achse" genannten Antriebseinheit das integrierte Thermomanagement, wodurch sich laut Schaeffler neben dem kompakten Package auch eine spürbare Effizienzverbesserung und damit mehr Reichweite ergibt.
Integriertes Thermomanagement übernimmt Klimatisierung
Die vier Komponenten der 4-in-1-Achse sind der eigentliche Elektromotor für den Antrieb, das Getriebe, die Leistungselektronik und das Thermomanagement für Antrieb und Fahrzeug. Das integrierte Stirnradgetriebe übersetzt die hohe Motordrehzahl in eine passende Antriebsdrehzahl, das Differential für den Achsantrieb ist ebenfalls integriert. Die Leistungselektronik zur Steuerung der einzelnen Kompenenten ist überhalb von Motor und Getriebe installiert.
Solche integrierten 3-in-1-Achsen gab es (auch bei Schaeffler) bereits länger, neu ist nun die Integration des Thermomanagements in einer direkt im Gehäuse angebauten Einheit. So geht einerseits wenig Wärme in sonst nötigen Schlauchleitungen verloren, andererseits kann die Abwärme des E-Antriebs unmittelbar für die Fahrzeugheizung verwendet werden. Die Wärmepumpe arbeitet dabei mit Kohlendioxid, das eine effizientere Klimatisierung als mit konventionellen Kältemitteln ermöglicht. Die Thermomanagement-Komponente mit der integrierten Wärmepumpe übernimmt dabei die komplette Klimatisierung des Fahrzeugs.
Integration bringt mehr Effizienz
"Durch unsere 4-in-1-E-Achse mit integriertem Thermomanagement erreichen wir einen nochmals höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems", sagt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Bereiches Elektromobilität bei Schaeffler. "Bei einem optimal ausgelegten System sind bis zu 96 Prozent Wirkungsgrad möglich. Jeder Prozentpunkt mehr lässt sich wiederum mit einer höheren Reichweite übersetzen".
Die neue hochintegrierte E-Achse bringt Kunden in der Automobilindustrie entsprechende Vorteile durch reduzierten Entwicklungsaufwand bei neuen Elektroautos. Auch das Gewicht und der Platzbedarf sind im Vergleich zu separat montierten Einzelteilen der Antriebstechnik entsprechend reduziert. Allerdings liefert Schaeffler je nach Kundenbedarf auch weiterhin einzelne Komponenten oder verschiedene Integrationsstufen der vier verbauten Techniksysteme.
Neben der neuen 4-in-1-Achse hat Schaeffler eine neue, sogenannte Beam E-Achse entwickelt. Dabei handelt es sich um Starrachsen mit integriertem Elektroantrieb, die in Pick-up-Modellen Verwendung finden. Dabei werden Elektromotor, Getriebe, Leistungselektronik sowie die gesamte Hinterachse miteinander verbunden und als eine einbaufertige Einheit an Kunden ausgeliefert. Solche Achsen sind dann mehr als zwei Meter breit. Dieses für Schaeffler neue Marktsegment fokussiert sich auf den Markt in den USA. Hier soll es bereits Lieferverträge mit einzelnen Pick-up-Herstellern geben, die künftige Elektro-Pick-ups mit der Schaeffler-Achse bestücken. Um welche Hersteller und Modelle es sich dabei genau handelt, hat Schaeffler auf Nachfrage nicht preisgegeben.
Fazit
Mit einer neuen Antriebseinheit integriert Schaeffler vier wichtige Komponenten für Elektroautos in einem Gehäuse: Motor, Getriebe, Leistungselektronik und Thermomanagement. Diese Bündelung bringt Vorteile beim Platzbedarf und bei der Effizienz im Vergleich zu einzeln im Fahrzeug montierten Komponenten. Für Autohersteller bedeutet das Zulieferteil eine Reduzierung beim Entwicklungsaufwand.
Ebenfalls neu bei Schaeffler ist eine komplette, integrierte Starrachse mit Leistungselektronik, Motor und Getriebe. Diese wird an US-Hersteller von Elektro-Pick-ups geliefert.
