Hatékony könnyűszerkezetes motorok az elektromos járművekhez

A elektromobilitás széles körű megvalósításához az hatékony elektromos hajtástechnika költséghatékony és rugalmas gyártása integrált része. Többek között az új könnyűszerkezetes koncepciók csökkenthetik a jármű tömegét, ezáltal csökkentve az energiafogyasztást gyorsításkor. A korábbi könnyűszerkezetes területek, mint a karosszéria, mellett a jövőben az elektromotor súlyának optimalizálásáról is szó lesz. A sorozatgyártásra alkalmas technológiák fejlesztése a „ProLeMo” projekt célja, amelyben a Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) vesz részt.

Míg a jelenlegi álló elektromotorok már magas, akár 95 százalékos hatásfokot érnek el, a sorozatgyártásban alkalmazható, változattól és darabszámtól független gyártási folyamat még mindig nagy kihívás a gyártástechnológiában. Egyidejűleg a motor teljesítményének és a motor súlyának arányát, azaz a teljesítmény-súly mutatót kell növelni, ezáltal hozzájárulva a jármű tömegének csökkentéséhez. „Ehhez egyrészt új anyagokat kell beépíteni a motorokba, másrészt egyszerűsített gyártási folyamatot kell elérni a motorkomponensek számára” – magyarázza Manuel Peter a KIT-ben működő WBK Gyártástechnikai Intézet munkatársa. A kihívások megoldására a ProLeMo konzorciumi projekt a vállalatok és a tudomány közötti átfogó és interdiszciplináris megközelítést alkalmazza. A cél a elektromotorok teljesítmény-súly arányának növelése, miközben a gyártási folyamatok egyszerűsödnek.

A WBK a ProLeMo projektben megoldásokat vizsgál az üvegszál-erősített műanyag elektromotorban való alkalmazására. A következő három évben a kutatók felépítik a szükséges folyamatláncot egy demonstrátor gyártásához. Ennek révén a rotor, a sztátor és a ház, integrált hűtéssel, gyártható lesz. A Járműrendszertechnikai Intézet (FAST) az üvegszálas kompozit anyagokból készült alkatrészeket fejleszti, és a modern szimulációs eszközök alkalmazásával biztosítja, hogy azok megfeleljenek a követelményeknek.

A projektben részt vevő partnerek minden szükséges kompetenciát lefednek. A konzorcium vezetője a Witten-Stein cyber motor GmbH, amely a tartós mágneses nagy teljesítményű szinkronmotorok fejlesztésére és gyártására specializálódott. A fröccsöntő technológiában az Arburg GmbH + Co KG dolgozik alternatív, fröccsönthető anyagok felhasználásán a motorkomponensekhez. A forgácsolási feladatokhoz és a szálak felrakásához az Index-Werke GmbH & Co. KG Hahn & Tessky vesz részt a projektben a forgácsoló gépek és forgács- és forgács-fúró központok területén. A tekercsek gyártásához szükséges folyamatokat és gépeket az Aumann GmbH fejleszti. Kutatási szinten az Intézet a Gyártástechnikai Intézet (wbk) és a Járműrendszertechnikai Intézet (FAST) támogatja a Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) hároméves projektjét.

A kutatási projekt összesen 3,3 millió eurós támogatást kap a Szövetségi Gazdasági Minisztériumtól (BMWi), ebből 1,7 millió euróval. A projektgazda a Német Repülés- és Űrkutató Központ (DLR).