Verbundprojekt

ESKAM

Skalierbare Module aus Antrieb und Achse für die Elektromobilität

Kurzfassung:

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer elektrischen Antriebsachse für Fahrzeuge. Hierzu sollen zwei schnell drehende Elektromotoren, zwei Getriebe, sowie die Leistungselektronik zu einem integrierbaren Antriebsmodul vereint werden. Der Antrieb ist in seiner Leistung skalierbar und vezichtet auf teure Permanentmagnete. Der neuartige Aufbau erfordert die Entwicklung und Untersuchung einer Reihe von serientauglichen Fertigungsverfahren.

Projektdauer: 01.07.12 - 31.12.15

Projektkoordinator:

Dipl.-Wirt.-Ing. Wolfgang Pflug
Groschopp AG
Tel.: +49 2162 374-102
E-Mail: pflug@groschopp.de

Ansprechpartner bei PTKA-PFT:

Dipl.-Ing. Ulf Zanger
Tel.: +49 721 608-25296
E-Mail: ulf.zanger@kit.edu

 

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Mit der Elektromobilität deutet sich eine technologische Wende im Verkehrsbereich an. Dieser Wandel wird sich insbesondere auf die Automobil-Zulieferindustrie auswirken. Verschiedene Zulieferteile werden komplett entfallen oder stark überarbeitet werden müssen. Zulieferteile, wie z. B. Elektromotoren für den Antrieb und entsprechende Leistungselektronik zu deren Steuerung, werden neu hinzukommen. Zurzeit gibt es für Fahrzeuge mit reinem Elektroantrieb keine, im Hinblick auf ein Gesamtkonzept, optimierten Antriebsachsen. Bei bestehenden Lösungen sind Bauteile und Baugruppe von angetriebenen Vorder- und Hinterachsen auf die Rahmenbedingungen von Verbrennungsmotoren angepasst. Sie sind, gemessen an der verfügbaren Leistung, zu schwer, zu teuer und zu groß.

Projektziele und Vorgehensweise
Ziel des Forschungsprojektes ESKAM ist es, serienflexible Technologien für Antriebsmodule, speziell für elektrische Antriebe von Fahrzeugen, zu entwickeln. Dabei ist die Idee, den Antrieb so zu konzipieren, dass er in ein Achsmodul integrierbar ist, um Gewicht, Bauraum und Kosten zu sparen bei vergleichsweise hoher Leistung bzw. hohem Wirkungsgrad.
Da die Produktkosten in direktem Zusammenhang mit den Produktions- und Herstellkosten stehen, wird ein besonderes Augenmerk auf die Produktionstechnologien der Einzelteile des Achsantriebes gelegt. Sie sollen gleichermaßen für Klein- und Großserien effizient und vor allem skalierbar gestaltet werden. Auch die Werkzeuge und Bearbeitungsstufen müssen so entwickelt und konzipiert werden, dass eine Stückzahlvariabilität jederzeit möglich ist. Für die Getriebeteile werden neuartige Umformtechnologien zum Einsatz kommen. Das Gehäuse, das alle Achsbauteile integriert, soll in einer innovativen Leichtbau-Gussversion als Achsmodul realisiert werden und Kühlvarianten der einzelnen Antriebskomponenten zulassen. Zur Steuerung wird ein Achsantrieb mit entsprechender Leistungselektronik erarbeitet und produziert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch das Forschungsprojekt können künftig innovative und leistungsfähige elektrische Antriebe nach Kundenwunsch in den benötigten Stückzahlen flexibel und einbaufertig angeboten werden. Sie werden durch ihre kompakte Leichtbaukonstruktion hohe Wirkungsgrade bei geringem Gewicht erzielen. Zu den Zielkunden werden nicht nur die Automobilhersteller sondern auch die Hersteller von Nutzfahrzeugen und Sonderfahrzeugen, z. B. für Kommunalfahrzeuge und Transportfahrzeuge, auch für Flughäfen und Flurförderzeuge, gehören.

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