Motores ligeros eficientes para vehículos eléctricos

Para la implementación generalizada de la movilidad eléctrica, la producción rentable y flexible de tecnología de propulsión eléctrica eficiente es una parte integral. Entre otras cosas, los nuevos conceptos de construcción ligera pueden reducir el peso del vehículo y, por lo tanto, disminuir el consumo de energía durante la aceleración. Además de las áreas de construcción ligera existentes, como la carrocería, en el futuro también se abordará la optimización del peso del motor eléctrico. Desarrollar tecnologías de producción aptas para la serie es el objetivo del proyecto «ProLeMo», en el que participa el Instituto Karlsruhe de Tecnología (KIT).

Mientras que los motores eléctricos estacionarios actuales ya presentan una alta eficiencia de hasta el 95 por ciento, la realización de una producción en serie flexible en cantidad y variantes sigue siendo un gran desafío para la tecnología de producción. Al mismo tiempo, se trata de aumentar la relación entre la potencia del motor y su peso — la relación potencia-peso — y así contribuir a la reducción del peso del vehículo. «Para ello, por un lado, se deben integrar nuevos materiales en los motores y, por otro, se debe lograr una fabricación simplificada de los componentes del motor», explica Manuel Peter del Instituto de Tecnología de Producción (wbk) del KIT. Para resolver estos desafíos, el proyecto conjunto ProLeMo, con socios de empresas y académicos, adopta un enfoque integral y exhaustivo de trabajo interdisciplinario. El objetivo es aumentar la relación potencia-peso de los motores eléctricos al tiempo que se simplifican los procesos de fabricación.

El instituto wbk investiga en ProLeMo soluciones para el uso de plásticos reforzados con fibra en el motor eléctrico. En los próximos tres años, los científicos y científicas construirán la cadena de procesos necesaria para fabricar un demostrador. Esto permitirá fabricar los componentes del motor considerados, rotor, estator y carcasa, con refrigeración integrada. El Instituto de Tecnología de Sistemas de Vehículos (FAST) desarrolla las piezas de materiales compuestos de fibra y garantiza, mediante el uso de herramientas de simulación modernas, que cumplan con los requisitos.

En el proyecto, los socios involucrados cubren todas las competencias necesarias. El coordinador del consorcio es la empresa Witten-Stein cyber motor GmbH, especializada en el desarrollo y fabricación de motores síncronos de alto rendimiento con excitación permanente. En el área de tecnología de moldeo por inyección, Arburg GmbH + Co KG trabaja en el uso de materiales alternativos aptos para moldeo por inyección para componentes del motor. Para tareas de mecanizado y colocación de fibras, las empresas Index-Werke GmbH & Co. KG Hahn & Tessky participan en el proyecto en el área de tornos y centros de torneado y fresado. La Aumann GmbH se encarga del desarrollo de procesos y máquinas para la fabricación de las bobinas necesarias. Desde el punto de vista de la investigación, el Instituto de Tecnología de Producción (wbk) y el Instituto de Tecnología de Sistemas de Vehículos (FAST) del Instituto Karlsruhe de Tecnología (KIT) apoyan el proyecto, que tiene una duración de tres años.

El proyecto de investigación cuenta con una financiación total de 3,3 millones de euros, de los cuales el Ministerio Federal de Economía (BMWi) aporta 1,7 millones de euros. La entidad responsable del proyecto es el Centro Alemán de Aeronáutica y Espacio (DLR).