Momenteel staat de elektromotor volop in de belangstelling. Diverse bedrijven en fabrikanten ontwikkelen steeds krachtigere maar tegelijkertijd ook lichtere elektrische aandrijvingen. Was het onlangs nog het Amerikaanse bedrijf H3X dat een zeer compacte elektrische vliegtuigmotor toonde, nu laat Audi zien hoe de aandrijflijn van haar nieuwste Formule E auto er uit ziet.
Op de foto beneden ziet u Stefan Aicher. Stefan is trots en tevens Head of Development e-Drive bij Audi Sport. Daarom staat hij achter de aandrijfunit van de nieuwe Audi FE07, het Formule E kanon waarmee de Duitse autobouwer hoge ogen wil gaan gooien in de ABB FIA Formule E divisie.
Die aandrijfunit bestaat uit een elektromotor, tevens generator, een inverter en een DC/DC converter. Alles in één unit met een gewicht van minder dan 35 kg. Knap staaltje techniek!
Compleet ‘vanaf scratch’ ontwikkeld
Voor Audi is het zevende seizoen Formule E ook verbonden aan een première qua aandrijving. “De Audi e-tron FE07 heeft een geheel nieuwe elektrische aandrijflijn die voor het eerst in eigen huis is ontwikkeld”, zegt Aicher.
Terwijl in de afgelopen jaren steeds een continu geoptimaliseerde versie van de aandrijflijn werd gebruikt (samen ontwikkeld met technologiepartner Schaeffler), werd er nu vanaf een leeg vel papier gewerkt aan de nieuwe MGU voor het komende wereldkampioenschap.
Lichtgewicht materialen
Het resultaat is de MGU05: een eentraps elektrische aandrijving met een intern rotorconcept, externe magneten, een zeer efficiënt koelsysteem en zes elektrische fasen.
Bovendien zijn de engineers onder leiding van Aicher erin geslaagd om opnieuw gewicht te besparen ten opzichte van de vorige unit door gebruik te maken van lichtgewicht materialen en een intelligente integratie in het voertuig.
“We hebben deze besparingen direct kunnen herinvesteren in de nieuwe MGU ten behoeve van een hogere efficiëntie. Desondanks weegt de nieuwe MGU-omvormer minder dan 35 kg. Dit was een uitzonderlijke prestatie van het hele team”, zegt Aicher.
Totale efficiëntie meer dan 95%
Efficiëntie is de sleutelfactor voor succes in de Formule E. “Daarom laten we geen middel onbeproefd om het energieverlies binnen het systeem tot een absoluut minimum te beperken”, zegt Tristan Summerscale, Formule E-projectleider bij Audi Sport. Het uitgebreide werk aan interne testbanken was een doorslaggevende factor in het bereiken van deze doelstelling.
In talloze zware testcycli werd de gehele aandrijflijn tot het uiterste belast om het gehele hoogspanningssysteem tot een maximaal prestatieniveau te brengen. Het resultaat was succesvol: “We hebben een totale efficiëntie van meer dan 95 procent voor onze aandrijflijn bereikt. De nieuwe MGU-omvormer heeft een rendement van zelfs meer dan 97 procent in alle relevante rijomstandigheden.
Elektrisch efficiënter dan brandstof
Het compacte formaat in combinatie met hoge prestaties is bijzonder indrukwekkend. “Als je onze MGU vergelijkt met een verbrandingsmotor met een vergelijkbaar vermogen van 250 kW, is ons rendement niet alleen twee keer zo hoog, maar is ons gewicht van minder dan 35 kilogram ook veel lichter”, zegt Tristan Summerscale. “Dit laat duidelijk zien wat een efficiënte oplossing een elektrische aandrijflijn is.”