Success Story
Effiziente Getriebe für die Elektromobilität
Innovative Methoden zur Optimierung von Getrieben für E-Achsen
E-Achse: Innovativer Antrieb für die Elektromobilität
E-Achsen Systeme sind eine innovative Lösung für den elektrischen Antrieb von batterie-elektrischen Fahrzeugen und Hybridanwendungen und damit ein wesentlicher Bestandteil zur Zukunft der elektrischen Mobilität. Die E-Achsen integrieren Elektromotor, Leistungselektronik und Getriebe zu einer kompakten Einheit, die direkt die Fahrzeugachse antreibt Diese Kombination ermöglicht eine effiziente Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie. Ihre Flexibilität erlaubt den Einsatz in einer breiten Palette von Fahrzeugtypen. Der hohe Gesamtwirkungsgrad führt zu einer effizienten Nutzung der elektrischen Energie und kann sowohl die Reichweite erhöhen als auch die benötigte Batteriekapazität reduzieren. Zudem trägt sie zur Kostenreduzierung und Gewichts-optimierung des Antriebsstrangs bei.
Durch die kompakte Bauweise ergeben sich hohe Leistungs- und Drehmomentdichten, welche zu höheren Belastungen der Getriebe und dessen Zahnräder führen. Daraus entsteht der Bedarf an innovativen Methoden zur Bewertung von Verschleiß und Effizienz der Getriebe.
Fortschritte in der Verschleißreduktion bei E-Achsen Antrieben
Im Rahmen eines Mehrfirmenprojektes wurden bedeutende Fortschritte erzielt, um das Verschleißverhalten, insbesondere der Ober-flächen von Zahnrädern, unter realitätsnahen Fahrbedingungen zu untersuchen. Ein speziell ausgerüsteter Teststand ermöglicht die präzise Analyse der Verschleißmechanismen unter verschiedenen Lastbedingungen, welche typische Fahrszenarien wie Stadtverkehr, Autobahn- und Überlandfahrten simulieren.
Das Forschungsziel ist, den Getriebeverschleiß zu minimieren und dadurch das gesamte E-Achsen-System zu optimieren. Durch die Identifizierung kritischer Verschleißbedingungen können gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Systemleistung entwickelt werden.
Durch den Einsatz der Radio-Isotope Concentration (RIC) Methode, einem innovativen Verschleißmessverfahren basierend auf radioaktiven Tracerisotopen, wurden präzise Daten zum Verschleißverlauf der Zahnräder im Bereich von Nanometern pro Stunde ermittelt. Aufgrund der kontinuierlichen Erfassung des Verschleißes mit dieser speziellen Methode können Effekte des Einlaufes und des stationären Betriebes in einem dynamischen Parameterfeld unterschieden und hinsichtlich Verschleißmechanismen und gezielter Verschleißminimierung bewertet werden.
Beitrag zur nachhaltigen Elektromobilität
Die erfolgreiche Verschleißminimierung bei E-Achsen Systemen trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung der Elektromobilität bei, indem die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit dieser Systeme signifikant verbessert werden. Dieser Fortschritt zeigt eindrucksvoll die Bedeutung der tribologischen Forschung und Innovation für eine nachhaltige und leistungsfähige Zukunft.
Projektkoordination (Story)
Dipl.-Ing. Dr. Martin Jech
Projektleitung
AC2T research GmbH
Diese Success Story wurde von AC2T research GmbH und den genannten Projektpartnern zur Veröffentlichung auf der FFG Website freigegeben. Das COMET Zentrum InTribology1 wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch BMK, BMAW sowie den Bundesländern Niederösterreich und Vorarlberg gefördert. Das Programm COMET wird durch die FFG abgewickelt. Weitere Informationen zu COMET: www.ffg.at/comet
