Projektübersicht

Kompakt, elektrisch und leistungsstark

Durch den Umstieg von konventionellen Verbrennungsmotoren zu elektrischen Antrieben ergibt sich die Möglichkeit für neue Antriebsvarianten und Fahrzeugkonzepte, insbesondere durch den Einsatz von Radnabenmotoren (RNM). Bei diesen Motoren entfällt der konventionelle Motor, das Getriebe und die Antriebswellen im Fahrzeug, da der Radnabenmotor direkt in die Radfelge integriert ist. Bisher sind allerdings keine derartigen Motoren auf dem Markt verfügbar, die den Anforderungen in einem Personenkraftfahrzeug (PKW) hinsichtlich Leistung (bzw. Drehmoment), Zuverlässigkeit und Sicherheit genügen, was einen Serieneinsatz und eine nutzerorientierte Fahrzeugauslegung bisher verhindert hat.

Ziel des Projekts SeRiel ist es daher, einen serienfähigen RNM für den Einsatz in PKW zu entwickeln und zu erproben, der die Grundlage für Elektrofahrzeuge bilden kann. Schwerpunkte bei dieser Entwicklung sind die maximale Leistungsausbeute des Motors in dem relativ kleinen Bauraum des Radinnern und die Gewährleistung des sicheren Betriebs im Alltag unter Berücksichtigung der Produktionsanforderungen.

Daher erfolgt die Herstellung des RNM-Gehäuses  in serientauglichem Gießverfahren mit sehr wenigen Einzelteilen. Für die elektronischen Komponenten ist neben der Erschütterungsbeständigkeit eine zuverlässige und langlebige Abdichtung notwendig, was bei einem Radnabenmotor eine besondere Herausforderung ist. Für die Abdichtung wird daher ein Dichtungssystem entwickelt, das sowohl im Stillstand eine Abdichtung gegen Schmutz und Flüssigkeiten, als auch bei hohen Geschwindigkeiten eine Minimierung der Reibung gewährleistet. Außerdem wird eine spezielle Lagereinheit entwickelt, die nicht nur die Motorlagerung mit entsprechend hohen Präzisionsanforderungen darstellt, sondern gleichzeitig alle Fahrzeuglasten trägt. Die neuartigen Lagereinheiten mit integrierten, beschichteten Schrägkugellagern ermöglichen niedrige Reibwerte, schaffen zusätzlichen Bauraum für die Leistungselektronik und gewährleisten eine einfache Montage und Wartung.

Durch die prototypische Integration in ein Fahrzeug mit anschließenden Tests und Erprobungsfahrten wird die Realisierung der kompletten Entwicklungskette bis zur Umsetzung in die Serie dargestellt. Das Projekt SeRiel legt damit die Grundlagen für neue Fahrzeugkonzepte und die Umsetzung der Radnabenmotortechnologie in die Serienfertigung am Standort Deutschland. Das in diesem Projekt entwickelte Konzept lässt sich auf weitere Branchen und Anwendungen, wie z.B. landwirtschaftliche Maschinen, LKW und mobile Arbeitsmaschinen, im Maschinen- und Anlagenbau übertragen. Durch die Breite der beteiligten Firmen ist eine Übertragung auch auf diese Branchen  nach Projektende sicher gestellt.

© Fraunhofer IWM