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Innovative Antriebskonzepte: „E-Wheel Drive“ von Schaeffler
Verbrauch und Emissionen senken, Komfort und Fahrdynamik steigern: bei diesen Entwicklungszielen nehmen Hybridantriebe eine wichtige Rolle ein. Milde Hybridantriebe mit 48-Volt-Technik erfüllen diese Anforderungen mit vergleichsweise geringem Aufwand. Bestes Beispiel: der Technologieträger „Schaeffler High Performance 48 V“ mit einer elektrischen Hinterachse von Schaeffler, die den auf die Vorderachse wirkenden Verbrennungsmotor unterstützt.
Hybrid-Technologie ist ein wichtiger Baustein, um den Verbrennungsmotor effizienter zu gestalten. Die leistungsfähige 48-Volt-Mild-Hybridisierung gilt als Wegbereiter der Hybridisierung, weil sie kostengünstiger ist als Plug-In-Hybride in Hochvolttechnik. Funktionalität und Performance der 48-Volt-Hybride werden maßgeblich vom Einbauort des Elektromotors bestimmt. Insgesamt existieren fünf unterschiedliche Einbaupositionen, die mit den Kürzeln P0 bis P4 bezeichnet werden.
Unterschiedliche Einbaupositionen
Bisher dominiert die sogenannte P0-Anordnung, bei der sich der E-Motor im konventionellen Riementrieb befindet. Schaeffler entwickelt darüber hinaus auch P2-Architekturen in 48-Volt-Technik: Hier ist die bis zu 20 kW starke elektrische Maschine entweder konzentrisch oder achsparallel zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe angeordnet. Das ermöglicht Fahrmodi wie zum Beispiel Rekuperieren, elektrisches Segeln und elektrisches Anfahren, ohne dass der Verbrennungsmotor mitgeschleppt werden muss.
Schaeffler High Performance 48 Volt
Während der North American International Auto Show (Detroit) präsentiert Schaeffler den Technologieträger „Schaeffler High Performance 48 V“. „Die hier gezeigte Technologie schließt die Lücke zwischen Standard-P0-Systemen auf 48-Volt-Basis und Hochvolt-Hybridantrieben“ so Jeff Hemphill, Chief Technology Officer bei Schaeffler Americas. Bei dem neuen 48-Volt-Demonstratorfahrzeug ergänzt eine elektrische Hinterachse den Vorderachsantrieb mit konventionellem Verbrennungsmotor und riemengetriebenem 48-Volt-Startergenerator. Die Anordnung ist damit eine völlig neuartige Mischform zwischen klassischer P0-Topologie und der elektrischen Achse in P4-Anordnung. Der Elektromotor und die zugehörige Leistungselektronik sind in einer Einheit auf der Hinterachse verbaut. Dabei stellt der 48-Volt-Achsantrieb eine dauerhafte, rein elektrische Leistung von 20 Kilowatt zur Verfügung. Mit der E-Achse von Schaeffler wird ein Anfahrmoment von bis zu 2.000 Nm erzeugt.
 Technologieträger „Schaeffler High Performance 48 Volt“ mit elektrischer Hinterachse und einer dauerhaften Leistung von 20 kW.
Die 48-Volt-Architektur ermöglicht verschiedene Fahrstrategien, um den CO2-Ausstoß zu senken und die Fahrdynamik zu steigern. So ist beispielsweise in verkehrsberuhigten Zonen von Städten und Gemeinden das emissionsfreie, rein elektrische Fahren bis 35 km/h möglich. Bei höheren Geschwindigkeiten bis 70 km/h kann das Fahrzeug zudem elektrisch segeln: mittels der elektrischen Achse wird dabei die Geschwindigkeit konstant gehalten. Im WLTC-Fahrzyklus wird außerdem ein Großteil der Bremsenergie in elektrische Energie zurückgewonnen und in die Hochleistungsbatterie eingespeist.
 Vision Radnabenantrieb: der E-Wheel Drive kann jetzt mit konkreten Projekten in die Umsetzung gehen
„Mit dem lokal emissionsfreien Fahren und dem Rückgewinnen von Bremsenergie bietet die Schaeffler Technologie erhebliches Potenzial, um Verbrauch und Emissionen zu senken“, sagt Jeff Hemphill. Aber das Konzept bietet noch mehr: Eine weitere Besonderheit der integrierten Zweigang-E-Achse ist das mögliche „Torque Vectoring“ –sprich die radselektive Verteilung der Antriebskräfte. Diese verbessert die Agilität und Sicherheit von derart angetriebenen Fahrzeugen. In Verbindung mit dem Vorderradantrieb macht die E-Achse das Fahrzeug sogar zu einem Allradler.
Neue Antriebskonzepte - Vision Radnabenantrieb
Schaeffler entwickelt nicht nur schlanke, hocheffiziente 48-Volt-Hybridkonzepte für die kostengünstige Elektrifizierung des Antriebsstrangs; auch emissionsfreie, intermodale und urbane Mobilität für morgen steht auf der Agenda. Hier bietet das Unternehmen mit dem Radnabenantrieb ein weiteres Highlight: Der sogenannte „E-Wheel Drive“ zeigt, wie sich die Antriebstechnik ins Rad verlegen lässt. Beim Radnabenantrieb sind alle notwendigen Komponenten, wie der Elektromotor, die Leistungselektronik, Bremse oder Kühlung in der Felge verbaut. Dies spart Platz und ermöglicht Spielraum für zukünftige Raumkonzepte. Damit sind Radnabenantriebe beispielsweise dafür prädestiniert, in Robo-Taxis eingesetzt zu werden – also sehr agilen und autonom fahrenden Personenwagen, die künftig die Bewohner großer Städte auf kurzen Strecken transportieren könnten. Im Visier der Entwickler sind auch neue so genannte „People Mover“. Dabei handelt es sich um ultrakompakte, autonom fahrende Fahrzeuge, die Nutzer von öffentlichen Verkehrsmitteln auf der sogenannten „letzten Meile“ nach Hause bringen.
 Der Schaeffler Technologieträger zeigt eine Antriebs-Architektur mit einem
riemengetriebenen Starter-Generator und einer elektifizierten Hinterachse auf 48 V Basis
„Wir haben die Vorentwicklung des E-Wheel Drive inzwischen so weit vorangetrieben, dass wir jetzt mit konkreten Projekten in die Umsetzung gehen können“, betont Sebastian Wielgos, der bei Schaeffler das Entwicklungsprogramm E-Wheel Drive leitet.
Die Schaeffler Gruppe ist ein weltweit führender integrierter Automobil- und Industriezulieferer. Das Unternehmen steht für höchste Qualität, herausragende Technologie und ausgeprägte Innovationskraft. Mit Präzisionskomponenten und Systemen in Motor, Getriebe und Fahrwerk sowie Wälz- und Gleitlagerlösungen für eine Vielzahl von Industrieanwendungen leistet die Schaeffler Gruppe einen entscheidenden Beitrag für die „Mobilität für morgen“. Im Jahr 2015 erwirtschaftete das Technologieunternehmen einen Umsatz von rund 13,2 Mrd. Euro. Mit rund 85.000 Mitarbeitern ist Schaeffler eines der weltweit größten Familienunternehmen und verfügt mit rund 170 Standorten in über 50 Ländern über ein weltweites Netz aus Produktionsstandorten, Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen und Vertriebsgesellschaften.
www.schaeffler.de
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