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Una impulsión eléctrica escalable para los autobuses y los carros

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Módulo de uso múltiple para los pequeños coches a los autobuses

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El futuro pertenece a los motores eléctricos, y los vehículos comerciales no son ninguna excepción. Hasta la fecha, sin embargo, muchas tentativas de desarrollar los motores eléctricos para los vehículos comerciales han atascado en la etapa del prototipo o son extremadamente costosas: Los modelos generalmente eléctricos costaron entre dos y tres veces tanto como sus equivalentes convencionales. La razón de esto es la carencia de las tecnologías convenientes para la producción de la serie. Aquí es adonde viene ESKAM adentro. Corto para el módulo eléctrico, escalable del árbol, el proyecto es patrocinado por el Ministerio de Educación y la investigación federales alemanes (BMBF).

Un total de once socios, incluyendo el instituto de Fraunhofer para las máquinas de herramientas y la tecnología IWU de la formación en Chemnitz, están desarrollando un módulo del árbol para los vehículos comerciales, consistiendo en un motor, una caja de engranajes y una electrónica de energía. Todo cabe cuidadosamente y compacto en una cubierta compartida, que se cabe en el vehículo respectivo usando una construcción especial del marco también desarrollada por los científicos del proyecto.

El módulo del árbol presenta ventajas numerosas. Por ejemplo, tiene una densidad del poder más elevado y un esfuerzo de torsión muy alto. Para los conductores, esto significa la aceleración muy rápida. Mientras que la velocidad de la mayoría de los motores eléctricos es aproximadamente 10.000 a 15.000 RPM, el motor de ESKAM alcanza velocidades de 20.000 RPM. “Cuando comenzamos en el proyecto hace tres años, éramos los únicos que podrían obtener tales velocidades,” recordamos al Dr. Juan Bräunlich, gestor de proyecto en IWU. “Mientras tanto, otros han estado intentando semejantemente velocidades. Pero nuestro cabeza-empiece en la acumulación de experiencia del desarrollo nos ha dado un borde tecnológico, que nos preponemos extender más lejos.”

Fabricación rentable con tecnologías de producción de la serie

Sin embargo, la principal ventaja se refiere a otro aspecto enteramente: Así como el diseño del módulo del árbol, los investigadores y los reveladores del proyecto desarrollaron simultáneamente las tecnologías de producción requeridas de la serie. IWU tenía el papel principal en este trabajo tan bien como siendo el plomo tecnológico para el proyecto total. Los “gracias al concepto innovador, allí son gran flexibilidad al fabricar los módulos - para las pequeñas cantidades y las hornadas grandes igualmente,” dice Bräunlich. La serie de la producción trae ventajas económicas, con reducciones en costes de producción del hasta 20 por ciento, según Bräunlich.

Tomemos la caja de engranajes que forma la pieza del módulo del árbol como ejemplo. Consiste en los ejes y las ruedas dentadas. Generalmente, los ejes como éstos son manufacturados de los cilindros costosos o por medio de la perforación del profundo-agujero. En ambos casos, exceso del material es inusitado. Por el contrario, los investigadores en IWU han elegido cadenas de proceso nuevas, cortas junto con los métodos que permiten mayor eficacia material. Un tal método es la protuberancia de la vuelta, que fue desarrollada por IWU. Aunque también utilice un bloque de material, aquí el espacio en blanco es más corto que el eje acabado.

“Para ayudar a visualizar el proceso, piense en la cerámica,” explica Bräunlich. “El material se saca durante el proceso que forma - y se presiona hacia fuera en una dirección longitudinal. Esto permite que utilicemos virtualmente todo el material, cortando costes materiales por el aproximadamente 30 por ciento y reduciendo el peso total de componentes.” Hasta ahora, ha habido solamente acercamientos ad hoc iniciales para este método. Ahora los científicos han hecho que la tecnología cabe para la producción de la serie. Las ruedas dentadas también se hacen usando un diverso proceso. En vez de molerlas del material, ahora se fabrican usando un proceso de formación especial llamado el engranaje-balanceo, que también fue desarrollado en IWU. Este método no produce ninguna virutas del metal, y no se pierde con eficacia ningún material.

Módulo de uso múltiple, de los pequeños coches a los autobuses

La flexibilidad del módulo del árbol no se limita a los tamaños de hornada tampoco, sino también extiende a la geometría. “Porque el módulo es escalable, podemos utilizarlo en todo de las pequeñas furgonetas y los vehículos municipales a los autobuses y a los carros,” dicen Bräunlich. Con un motor del eje de rueda, eso no sería posible. Mientras que los motores del eje de rueda tienen ventajas definidas - tales como un ángulo de manejo más amplio y una mayor sensibilidad - no son convenientes para los vehículos comerciales, pues entregan apenas más de 2.000 RPM. Puesto que cada rueda también requiere su propia electrónica de energía, los costes son más altos. “Ambas versiones desarrolladas tienen su propio d'être claro del raison y se deben elegir específicamente para un tipo previsto del vehículo,” dice Bräunlich.

Los módulos individuales desarrollados por los varios socios se acaban y alistan para ir, al igual que las técnicas de fabricación. En la etapa siguiente, el consorcio ahora está poniendo las piezas individuales juntas para hacer un manifestante. Después de ese, quieren caber el módulo del árbol en un coche verdadero para probar antes de fin de 2015.