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Eco-design and Validation of In-Wheel Concept for Electric Vehicles

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Neue Motorkonstruktionen für Elektroautos der nächsten Generation  

Motoren außerhalb des Fahrzeugs und näher am Rad anzubringen, ist dabei die Zukunft von Elektrofahrzeugen ändern. EU-Forscher haben einen Prototypen für ein komplettes Radnabenmotorsystem enthüllt, das einen schweren Antriebsstrang überflüssig machen würde. 

Energie

Radnabenmotorensysteme gibt es seit 100 Jahren, doch das Interessen an diesen Motoren aufgrund steigender Popularität von Elektrofahrzeugen wieder erstarkt. Allerdings blieb die Technologie lange in einem Prototypstadium der Entwicklung stecken. Die Forscher des Projekts EUNICE (Eco-design and validation of in-wheel concept for electric vehicles) entwickelten und erprobten erfolgreich ein Radnabenmotorsystem für Fahrzeuge mit B-Elektroantrieb, um dazu beizutragen, diese Motoren wieder Fahrt aufnehmen zu lassen. Die Integration von Motoren in die Räder bringt eine Reihe von Vorteilen für Fahrzeuge mit A- und B-Elektroantrieb, da sie mehr Modularisierung ermöglicht, mehr Fahrgastraum bietet und das Fahrverhalten verbessert. Darüber hinaus beseitigen solche Motoren die Notwendigkeit für eine mechanische Kraftübertragung - Getriebe, Differenziale, Antriebswellen und Achsen -, was zu erheblichen Einsparungen bei Gewicht und Herstellungskosten aber auch zur Reduzierung der Umweltauswirkungen führt. Außer dem Rad und dem Elektromotor umfasst der EUNICE-Prototyp Leistungselektronik, Konstruktionsteile, Bremsen und ein Untersetzungsgetriebe. Das Rad kann an einer weit verbreiteten Vorderradaufhängung - der MacPherson-Strebe - montiert werden. Erhebliche Anstrengungen widmete man dem Problem, die ungefederte Masse so leicht wir möglich zu halten, da sie sich negativ auf Handhabung und Fahrverhalten auswirken kann. Die Luftkühlung des Radinnenmotors minimiert die Gefahr einer Überhitzung. Das Design umfasst eine Lufteinlasszone in der Ecke der vorderen Stoßstange, einen Spoiler vor dem Reifen, der den Luftstrom umleitet, sowie Reflektoren zur Ausrichtung des Luftstroms in Richtung des Innenradsystems. Mit dem vorgeschlagenen Kühlkonzept wird genügend Luft zum Radnabenmotor geführt, um die Wärme bei Stadt- und Autobahnfahrzyklen abzuführen. Auch eine Umluftkühlung ist vorhanden, um eine schnelle Wärmeabfuhr beim Anhalten nach schneller Fahrt zu gewährleisten. Die Forscher führten auch eine Ökobilanzanalyse der Motorkomponenten durch, um zu sehen, wie sich die einzelnen Phasen, von der Produktion bis zur Verschrottung, auf die Umwelt auswirken. Mit seinen Aktivitäten hat EUNICE die Grundlage für eine weltweit einzigartige europäischen Industrieproduktion von Elektromotoren und Komponenten mit den erforderlichen Leistungen bei wettbewerbsfähigen Kosten geschaffen. Das Radnabenmotorkonzept könnte einer der Motoren von morgen werden und das Fahrverhalten von Fahrzeugen in Bezug auf Komfort und Sicherheit verbessern. 

Schlüsselbegriffe

Elektrofahrzeuge, Radnabenmotor, EUNICE, ungefederte Masse, Luftkühlung  

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