Wenn früher ein neuer Motor entwickelt wurde, stellten die Ingenieure stolz ihre Verbesserungen vor. da war im besten Falle von Titanpleuel, nanobeschichteten Zylinderlaufbahnen oder Twinscrollturbos die Rede. Heute sind die Entwickler immer noch stolz, reden aber nun von Pulswechselrichter, Stator mit Wasserkühlmantel und höher belastbaren Permamentmagneten. Klingt erstmal nur mittel sexy, hilft aber trotzdem bei der Steigerung der Leistung und der Effizienz. Der neue APP550 wird die nächsten ID. Modelle antreiben.
Power aus der Dose
Der Elektroantrieb der ID.-Familie startet in die nächste Generation: Mit dem neuen Hinterachsantrieb „APP550“ erhält die elektrische Modellfamilie von Volkswagen ein vollständig neu entwickeltes Antriebsaggregat. Dieses ermöglicht in den ID.-Modellen künftig eine höhere Performance bei gleichzeitig verbesserter Effizienz. Davon wird die ID.-Familie sowohl in punkto Fahrleistungen als auch durch erhöhte Reichweiten profitieren. Erste Fahrzeuge mit der neuen Antriebsgeneration in einer 210 kW (286 PS) starken Variante liefert Volkswagen voraussichtlich ab Ende des Jahres aus.
Konzeptioneller Rahmen für den neuen Elektroantrieb bleibt der Modulare E-Antriebs-Baukasten (MEB), die speziell auf Elektro-Modelle zugeschnittene Fahrzeug-Plattform von Volkswagen. Karsten Bennewitz, Leiter Antriebs- und Energiesysteme in der Technischen Entwicklung: „Der Bauraum hat sich nicht verändert. Es galt also, einen neuen Antrieb zu entwickeln, der trotz gleicher Rahmenbedingungen maßgebliche Verbesserungen in Performance und Effizienz schafft. Eine große Herausforderung für das Team der Technischen Entwicklung und der Group Components. Das Ergebnis zeigt, dass wir neben einer erheblich gestiegenen Fahrzeugeffizienz auch den Einsatz von Rohstoffen reduzieren konnten.“
Mehr Leistung und deutlich mehr Drehmoment
Die Leistung des neuen Aggregats beträgt 210 kW (286 PS) bei einem maximalen Drehmoment von rund 550 Nm – je nach Getriebeübersetzung des Fahrzeugs. Insbesondere das deutlich gestiegene Drehmoment sorgt für eine souveräne Kraftentfaltung – ab dem Stillstand sowie bei höheren Geschwindigkeiten. Das hohe Drehmoment des Elektroantriebs erreicht der neue APP550 durch einen weiterentwickelten Stator mit hoher effektiver Windungszahl und größerem Drahtquerschnitt. Der Rotor als Gegenstück ist mit einem stärkeren und höher belastbaren Permanentmagneten ausgerüstet. Für die dadurch entstehendenMomente wurde der Antrieb verstärkt konstruiert.
Pulswechselrichter liefert hohe Ströme
Maßgeblich entscheidend für Leistung eines Elektroantriebs ist die Stromstärke. Für das Plus an Leistung und Effizienz wurde der Pulswechselrichter (PWR) als weitere wesentliche Komponente auf die Bereitstellung der hohen Phasenströme hin entwickelt. Er bildet das steuernde „Gehirn“ des Antriebs, dessen Funktionssoftware für effiziente Abläufe im System sorgt. Das betrifft beispielsweise Taktfrequenzen und Modulationsverfahren bei der Erzeugung des Wechselstroms für die E-Maschine. Dadurch kann diese, je nach Lastphase, effizienter arbeiten.
Optimiertes Thermomanagement durch intelligente Kühlung
Um die Effizienz des Elektroantriebs zu steigern, optimierte Volkswagen gleich mehrere Komponenten im Aggregat, unter anderem beim Thermomanagement. So besitzt der neue Antrieb eine energiesparende Kühlung, die ohne elektrisch angetriebene Ölpumpe arbeitet. Das System kann sich über die Zahnräder des Getriebes sowie speziell geformte Bauteile zur Weiterleitung und Verteilung des Öls selbstständig kühlen. Das erwärmte Öl wird vom Kühlkreislauf des Fahrzeugs abgekühlt, was den Antrieb auf Betriebstemperatur hält. Die Außenseite des Stators verfügt über einen Wasserkühlmantel.
Volkswagen Kassel als Zentrum für den elektrischen Antriebsstrang
Die Fertigung des Antriebs mit Getriebe, Rotor und Stator findet am Volkswagen Group Components Standort in Kassel statt. Alexander Krick, verantwortlich für die Entwicklung E-Antrieb, Leistungselektronik und Getriebe in der Group Components: „Wir entwickeln mittlerweile seit 15 Jahren E-Maschinen und deren Getriebe und produzieren diese seit über 10 Jahren hier am Standort.“ Produkt- und Prozessinnovationen in E-Maschine und Getriebe bringen eine deutliche Steigerung der Effizienz und Performance. Krick: „Wir haben mit unserer langjährigen Erfahrung das Gesamtsystem z.B. durch den Einsatz von speziellen Elektroblechen oder besonderen Bearbeitungsverfahren optimiert und konnten hiermit die Effizienz maßgeblich steigern.“
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