Schunk

Pohled pod kapotu

Elektromobilita se nekompromisně hlásí o slovo i ve světě rychlých kol. K motoristickému sportu nejvyšší ligy, závodních vozů F1, tak přibyla nová kategorie - Formule E - kde výkonné spalovací motory a hektolitry paliva nahradily pokročilé elektromotory a vysokokapacitní baterie.

 

Britská společnost Williams Advanced Engineering (WAE), která vyvinula inovativní platformu elektrických vozidel pro rychlé vozy nové generace, představila nedávno tyto technologie na výstavě JEC World v Paříži.

Nová platforma pro elektromobily
Vysoce integrovaný design kombinuje v lehkém a škálovatelném podvozku, aplikovatelném pro vozidla segmentu C, C-D a D, hned několik pokročilých klíčových řešení. Nová platforma FW-EVX integruje inovace v konstrukci bateriových agregátů, systémy absorpce nárazu, chlazení a další, díky nimž přináší sníženou hmotnost, zvýšený dojezd a zvýšenou bezpečnost.
V typické aplikaci segmentu C váží platforma pouhých 955 kg včetně závěsu čtyř motorů, 4WD převodovky, systému řízení a 350kg li-ion baterie o výkonu 80 kWh.
„Elektrické vozidlo postavené na platformě FW-EVX může být lehčí, bezpečnější, ekologičtější a mnohem hospodárnější. Potenciální výkon může být dokonce větší, než nabízí konstrukce přizpůsobená konvenčnímu vozidlu nebo sestavená z nejmodernějších systémů,“ vysvětluje Paul McNamara, technický ředitel společnosti Williams Advanced Engineering.

Ucelený komplex technologických inovací
Inovativní koncepce Williams AE zahrnuje: bateriové moduly s vysokou pevností, odvedení teplotních špiček baterií (aby se eliminovala potřeba sledování teploty jednotlivých článků), použití dvou různých inovací v uhlíkových kompozitech (snižují hmotnost a zjednodušují montáž) a využití na míru vytvořené konstrukce měniče (lépe doplňuje karoserii).
K dalším významným konstrukčním prvkům patří multifunkční kolejnice šasi zlepšující chlazení, aerodynamiku a ochranu proti nárazu. Spojený hliníkový a uhlíkový kompozitní středový modul platformy FW-EVX zahrnuje boční lišty podvozku, které zajišťují řízené nárazové zóny pro zvýšení absorpce nárazu. Také zajišťují přívod chladicího vzduchu pro akumulátor. Ten je shromažďován prostřednictvím potrubí v přední části vozidla, což pomáhá minimalizovat jak čelní plochu vozidla, tak aerodynamický odpor, který je obvykle spojen s výměníky tepla. Parapety kanálků ochlazují vzduch procházející vnitřními radiátory, který je pak veden směrem dozadu, kde vytváří přítlak přes aerodynamický difuzér. Požadovaný objem chladicího vzduchu byl minimalizován navržením bateriových modulů s hliníkovou základovou deskou, která je upevněna přímo na tepelně vodivou podlahu vozidla, působící jako chladič.
„Vysoká úroveň integrace vytváří virtuální kruh, kde každé zlepšení hmotnosti a funkčnosti vede k dalším výhodám. Například úspora hmotnosti umožňuje zvýšit kapacitu baterie a větší dojezd vozidel," dodává Paul McNamara.

2D materiály vytvářejí 3D struktury
Cíle dosáhnout lehké řešení s vynikající odolnosti proti nárazu se odrážejí i v nové konstrukci akumulátorového modulu, u něhož technici WAE vyvinuli průlomovou techniku v kompozitní výrobě. Jde o metodu vytváření konstrukčního závěsu vestavěného v jediném kompozitním předlisku. Ten umožňuje vytvářet 3D struktury z 2D materiálů skládaných podle potřeby systémem tzv. 223 („two-to-three“), což otevírá možnosti použití nových typů montážních procesů spolu s mnohem nižšími náklady a flexibilnější logistikou. Tým WAE navrhl modul centrálního akumulátoru pro FW-EVX jako nízký, štíhlý, velmi tuhý plást vzájemně propojených kompozitních krabic s bateriemi. Pomocí vysoce automatizovaného procesu 223 je každá krabička vyráběna ve formě listů, pak složena a spojena, aby vytvořila požadovaný tvar. Výsledný exoskeleton přispívá ke zlepšení strukturálních parametrů vozidla a zajišťuje vylepšené bezpečnostní vlastnosti včetně ochrany proti nárazu. Individuální umístění a zajištění každé buňky je také důležitou součástí její dlouhé životnosti.

Uplatnění pro recyklované kompozity
Přestože platforma FW-EVX je původně zaměřena na prémiové a specializované vozy, zaměřuje se WAE na přinášení kompozitních materiálů i pro aplikace s vyšším objemem výroby, tedy masovější produkty. Například závěsná raménka se lisují z 80% recyklovaného uhlíkového kompozitu s použitím nového, vysoce automatizovaného procesu s téměř nulovým odpadem a s dobou cyklu jen 90 s. Výsledné díly, které jsou srovnatelné s tradičními hliníkovými výkovky, jsou o 40 % lehčí. Williams nazval tento nový proces RACETRAK a poukazuje na jeho využitelnost v celé řadě průmyslových odvětví.

 
Publikováno: 31. 5. 2018 | Počet zobrazení: 1238 článek mě zaujal 133
Zaujal Vás tento článek?
Ano