Energieeffizienz und Leis- tung auf die Strasse bringen

Issue 3/2014
This is
News
Elektromobilität
braucht innovative
­Getriebelösungen
1/2
deutliche Reduktion der CO2-Emissionen erreichen und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Strom ist aber nicht nur aus Gründen
des Klimaschutzes ein idealer Treibstoff.
Deutsche Bundesregierung
­strategisches Ziel bis 2020
1 Mio. Elektro­
fahrzeuge
Hier steht die Bildlegende zum 4SED_Vito.
Energieeffizienz und Leistung auf die Strasse bringen
Elektrofahrzeuge sind nicht nur energieeffizient und emissionsfrei.
Neue Modelle setzen auch in Sachen Fahrspass und Emotion
Massstäbe. Die Automobilhersteller reagieren auf die veränderten
Kundenbedürf­nisse mit einer wachsenden Palette von Elektro- oder
Hybridautos. Für einen maximalen Wirkungsgrad b
­ enötigen diese
jedoch Getriebelösungen, die neuen, h
­ erausfordernden Anforderungen gerecht werden. O
­ erlikon Graziano unterstützt die Hersteller
mit innova­tiven Antriebskonzepten, sich erfolgreich im Zukunftsmarkt der Elektromobilität zu positionieren.
Noch bis vor wenigen Jahren galten
Elek- trofahrzeuge als wenig emotional,
teuer und unpraktisch. Doch das hat
sich inzwischen grundlegend geändert:
Mit neuen Modellen haben die Hersteller
bewiesen, dass Elektroautos ihrer benzinbetriebenen Konkurrenz auch in Sachen Fahrspass mindestens ebenbürtig
sind und bei den Fahreren ebenso viele
Emotionen auslösen können.
Zudem haben Effizienzgewinne in der
Batterieherstellung das Preis-Leistungs-Verhältnis markant verbessert und
die Elektromobilität für breitere Käuferschichten attraktiv ge- macht. Derzeit
investieren Automobilher- steller, Energiekonzerne und Mineralölunternehmen
massiv in den Ausbau der benötigten
Ladeinfrastruktur. Dadurch erhöht sich
nun auch die Reichweite entscheidend
– eine vormals oft kritisierte Schwachstelle.
Vor dem Durchbruch im
­Massenmarkt
Verschiedene Marktbeobachter gehen
deshalb davon aus, dass die Elektromobilität kurz vor dem Durchbruch im Massenmarkt steht: Gemäss Schätzungen
der Internationalen Energieagentur (IEA)
wird von 120 Millionen im Jahr 2030 verkauften Neufahrzeugen schon jedes
Zweite von einem Elektroaggregat angetrieben werden. Die deutsche Bundesregierung hat das strategische Ziel von
einer Million Elektrofahrzeugen bis zum
Jahr 2020 formuliert. Sie will damit eine
Elektromotoren weisen gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren
grundsätzlich einen deutlich höheren
Wirkungsgrad auf: Bis zu 80 Prozent der
in der Batterie gespeicherten Energie
übertragen die hocheffizienten Elektromotoren als Bewegungsenergie auf die
Räder. Beim Verbrennen fossiler Kraftstoffe beträgt die Ausbeute mit 30 bis 40
Prozent nur etwa die Hälfte.
Hocheffizient
80% der BatterieEnergie ist auf
die Elektromotoren
übertragbar
Elektromobilität benötigt
neue ­Antriebslösungen
Die steigende Nachfrage ihrer Kunden
nach Fahrspass in Verbindung mit mehr
Effizienz und weniger Emissionen befriedigen die etablierten Automobilhersteller
mit einer wachsenden Palette von Elektro- oder Hybridfahrzeugen. Bevor diese
jedoch wirklich unseren Alltag durchdringen, müssen verschiedene Herausforderungen bewältigt werden. So müssen
die Batterien noch effizienter und günstiger werden. Die Elektrifizierung der Mobilität erfordert aber auch tiefgehende
Anpassungen im Bereich des Antriebsstrangs: In der Regel werden Elektrofahrzeuge nämlich von mehreren kleinen
Motoren anstatt von einem einzelnen,
grossen Aggregat angetrieben. Damit
die Kraft effizient auf die Räder gebracht
wird, braucht es spezielle, auf die jeweilige Anwendung massgeschneiderte
Getriebekonzepte.
Oerlikon Graziano, ein Geschäftsbereich
im Segment Drive Systems des Oerlikon
Konzerns, unterstützt die Automobilhersteller umfassend bei der Bewältigung
dieser Herausforderung. Das Unternehmen blickt nicht nur über 20 Jahre Erfahrung bei der Entwicklung von elektrischen Antriebslö- sungen zurück. Es
profitiert auch von sei- ner Markt- und
Technologieführerschaft bei Getrieben
für High-Performance-Cars wie Aston
Martin oder Lamborghini, denn die Anforderungen an eine Antriebslösung für
Elektrofahrzeuge sind ähnlich wie jene
an das Getriebe eines kraftvollen Sportwagens: Beide müssen hocheffizient,
robust, kompakt und so leicht wie möglich sein. Ein wichtiger Punkt ist auch die
hohe Engineering-Kompetenz: In engen
Entwicklungspartnerschaften mit den Automobilherstellern entwickeln die Ingenieure von Oerlikon Graziano hochintegrierte Lösungen für eine nachhaltige Mobilität.
Massgeschneiderte Lösungen
für Elektro- und Hybridfahrzeuge
In den vergangenen Jahren hat Oerlikon
Graziano mehrere bahnbrechende Konzepte für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
präsentiert. Die Palette umfasst innovative Lösungen für alle Fahrzeugtypen
vom elektrischen Kleinfahrzeug wie einem Golfcart oder Stadtauto über hybride oder elektrisch angetriebene Sportwagen und Limousinen bis hin zu
Getrieben für elektrische Stadtbusse
oder LKWs.
Bei den 2SED (2-Speed Electric Drive)
und 4SED (4-Speed Electric Drive) Konzepten handelt es sich um bedeutende
Entwicklungen im Bereich der Mehrganggetriebe für Elektrofahrzeuge. Das
inzwischen in der dritten Generation verfügbare 2SED ist ein 2-Gang-Lastschaltgetriebe mit einem neuartigen Traktionssystem, das nur einen Traktionsmotor
erfordert. Der Motor treibt eine Kurventrommel an, die eine Mehrscheiben-Trockenkupplung und einen Spannring
steuert. Verglichen mit anderen Lastschaltgetrieben für Elektrofahrzeuge ist
dies eine relativ einfache Lösung.
Mit 4SED hat Oerlikon Graziano jüngst
eine kompakte und leicht gebaute Ge-
Issue 3/2014
This is
News
Elektromobilität
braucht innovative
­Getriebelösungen
2/2
Hier steht die Bildlegende zum Mercedes AMG.
triebeinnovation auf den Markt gebracht,
die ein stufenloses und weiches Schalten ermöglicht. Zwei Antriebswellen, die
jeweils von einem eigenen Elektromotor
angetrieben werden, treten dabei an die
Stelle der Doppelkupplungen und Synchroneinheiten. So kann der nächste
Gang schon vor dem Auskuppeln angewählt werden, das Drehmoment wird
nicht fühlbar unterbrochen und die Motoren erreichen einen Wirkungsgrad von
rund 90 Prozent. Durch die Integration
dieser Technologie sind die Automobilhersteller in der Lage, noch effizientere
Elektrofahrzeuge mit einer höheren
Elektromotoren
90% Wirkungsgrad
Reichweite zu bauen und sich erfolgreich im Markt zu differenzieren.
Aber das sind noch längst nicht alle neuen Produkteinführungen. Der Star unter
unseren Hybridgetrieben ist das neue
OGeco-Getriebe mit integriertem Elektromotor. Die Technologie wurde komplett von Oerlikon Graziano und Vocis
entwickelt. Praktikabilität und Fahrverhalten des neuen Getriebes werden derzeit in einem Mercedes-Benz SLS AMG
Demonstrationsfahrzeug getestet. Der
Elektromotor hat eine maximale Leistung
von 120 kW und kann über zwei Gänge
wahlweise mit der Antriebs- oder Abtriebswelle verbunden werden. Bei der
Verbindung mit der Abtriebswelle kann
der Elektromotor für die elektrische Motorübersetzung sorgen, als KERS (Ki-
netic Energy Recovery System) dienen
oder Drehmoment (‚Torque Infill‘) für einen stufenlosen Gangwechsel hinzugeben. Die Hybridtechnologie senkt den
Kraftstoffverbrauch um bis zu 30 Prozent, vor allem bei geringen Geschwindigkeiten, und ermöglicht einen deutlich
geringeren Schadstoffausstoss. Das
Konzept lässt sich in weniger extremen
Anwendungen einsetzen und würde sich
insbesondere auch für weniger leistungsstarke PKW mit Front-Quer-Antrieb
eignen.
Damit elektrische oder hybride Antriebe
ihre Stärken ausspielen können, brauchen sie immer auch eine speziell programmierte Steuerungssoftware. Das
Oerlikon-Tochterunternehmen Vocis entwickelt massgeschneiderte Softwarelösungen. Dank einer maximalen Integration mit den Getriebekomponenten
tragen diese dazu bei, Effizienz und Leistung des Gesamtsystems noch einmal
deutlich zu verbessern.
Weitere Informationen unter
www.oerlikon.ch
Konzernhauptsitz
OC Oerlikon Corporation AG
Pfäffikon
Churerstrasse 120
CH-8808 Pfäffikon SZ
Schweiz