TECHNIK News

WÄRMELEITEND UND ELEKTRISCH ISOLIEREND

In der Regel kombinieren Werkstoffe elektrische und thermische Leitfähigkeit oder sie isolieren sowohl gegen Stromfluss als auch gegen Wärme. Freudenberg

Sealing Technologies hat nun ein

Elastomer entwickelt, das eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit mit elektrisch isolierenden Eigenschaften verbindet. Dazu wird ein Silikonkautschuk mit speziellen Füllstoffen kombiniert. Silikon als Grundmaterial ermöglicht einen Werkstoff, der seine

Eigenschaften über einen hohen Temperaturbereich von –50 bis +250 °C nicht verliert, dabei aber durch eine relativ geringe Kraft deformierbar ist.

Spritzt man ihn auf eine Metalloberfläche, füllt er dort winzige, durch die

Rauheit entstehende Lücken, was

VIBRACOUSTIC

von Vibracoustic setzen elektronisch erzeugte Kompensationsbewegungen ein, die die eingehenden Schwingungen neutralisieren und Störgeräusche vom Verbrennungsmotor reduzieren. Dabei arbeitet das aktive

Hydrolager bei niederfrequenten, hochamplitudigen Strassenanregungen wie ein konventionelles Lager:

Ein Aufschwingen des Motors wird durch die Bewegung der Flüssigkeit gedämpft. Bei hochfrequenten, niedrigamplitudigen Motoranregungen kann die Aktivfunktion den Aktuator auf und ab bewegen, um den

Innendruck des Fluids zu steuern den Wärmeübergang verbessert und auch eine Haftung ohne zusätzliche

Bild: Freudenberg

Freudenberg hat ein Material entwickelt, das scheinbar gegensätzliche Eigenschaften vereint: Es leitet Wärme gut, ist aber gleichzeitig elektrisch isolierend. Oberflächenbehandlung ermöglicht. Der Werkstoff besitzt eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit von mindestens 20 kV/mm. Durch die Zugabe der Füllstoffe wird die Wärmeleitfähigkeit von 0.2 auf 1.6 bis 2 W/(m·K) erhöht. Zum Vergleich: Luft verfügt bei Normalbedingungen über eine Wärmeleitfähigkeit von 0.026.

Einen ersten Serieneinsatz könn te die neue Materialklasse in der Ladebuchse von Elektrofahrzeugen haben. Eine weitere Anwendung ist die gezielte Entwärmung von Steu ergeräten. Aber auch für Traktionsbatterien eröffnen die thermisch leitfähigen Elastomere neue Perspektiven, etwa bezüglich der Stromschienen, mit denen Akkumodule und Leistungselektronik verschaltet werden und die relativ viel Abwärme produ

AKTIVE HYDRAULISCHE MOTORLAGER GEGEN GERÄUSCHE

Downsizing und Zylinderabschaltung führen oft zu mehr Motorvibrationen. Aktive Motorlagersysteme zieren. (pd/sag))

und so die dynamische Steifigkeit des Lagers anzupassen. Die aktiven

Die Aktivfunktion kann den Aktuator im hydraulischen Motorlager auf und ab bewegen, um den Innendruck des Fluids zu steuern.

Bild: Vibracoustic Lager können in einem Frequenzbereich von 20 bis 200 Hz arbeiten. Die erzeugten Kompensationsbewegungen können zu einer Geräuschreduzierung von bis zu 20 dB unter Teillastbedingungen und bis zu 15 dB unter Volllastbedingungen führen.

Die aktiven Motorlagersysteme von Vibracoustic bestehen aus ei nem hydraulischen Motorlager mit Aktuator, einem Beschleunigungssensor und einer elektronischen Steuereinheit. Während der Beschleunigungssensor die in die Karosserie eingeleiteten Anregun gen misst, berechnet das Steuergerät in Echtzeit die erforderlichen Kompensationsbewegungen und sendet diese an den Aktuator innerhalb des aktiven Hydrolagers, um die eingehenden Schwingungen auszugleichen. (pd/sag)

CPO 062 298 28 48

Diesel & Electro AG Dieseleinspritzung + Elektroaggregate www.cpo-ag.ch

ELEKTRIFIZIERUNG DES ANTRIEBSSTRANGS

Das Fachbuch «Elektrifizierung des Antriebsstrangs. Grundlagen – vom Mikro-Hybrid zum vollelektrischen Antrieb» erklärt auf über 400 Seiten die wichtigsten technischen Zusammenhänge der Elektromobilität und gibt so einen sehr interessanten Überblick dieses «neuen» Fachgebiets.

Mehr als 70 Autoren haben die drei breit vernetzten Herausgeber des ATZ/ MTZ Fachbuchs, Univ. Prof. (i. R.) Dr. Ing.-Ing. Dr. h.c. Helmut Tschöke, Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer und Dipl. Ing. Thomas Pfund, zur Erstellung dieses Werks um sich geschart. Auf gut 400 Seiten werden die wichtigsten technischen Zusammenhänge der Elektromobilität erklärt, mit mehr als 300 meist mehrfarbigen Bildern und Tabellen illustriert und mit ebenso vielen weiterführenden Quellenhinweisen ergänzt. Beim Quellenstudium ist es für den interessierten Leser meistens leider schwierig, wie er an diese Berichte kommen kann. Auch gegen Bezahlung ist es häufig nicht einfach, ein altes Fachbuch, eine gelöschte Internetseite oder einen Tagungsbericht aus vergangener Zeit ausfindig zu machen. Und trotzdem sind diese Quellenangaben wichtig, zeigen sie doch, dass an dem entsprechenden Gebiet schon viel gearbeitet und geforscht worden ist.

CO 2 -Problematik und Elektroantrieb

Der Herausgeber Peter Gutzmer griff beim ersten Kapitel des Buches, der «Motivation» gleich selber zur Feder und beschreibt die CO 2 -Problematik und, um wie viele Millionen Tonnen dieser Ausstoss jährlich vermindert werden müsste, damit das Pariser Klimaabkommen einzuhalten wäre. Natürlich beschreibt er die Zusam menhänge immer aus der Sicht des Verkehrssektors und im Besonderen aus der Ecke des Strassenverkehrs. Es kommt klar hervor, dass die Elektrifizierung nicht der einzige Weg zur CO 2 -Minderung ist. Im Moment und wohl auch in der näheren

«Das Buch führt den Leser manchmal sehr detailliert und manchmal eher etwas oberflächlich in die zum Teil hochkomplexe Thematik ein.»

Zukunft werden aber die politischen Entscheidungsträger kaum von der Linie der E-Mobilität abweichen. Deshalb ist es wichtig, dass sich die Fachleute in der Werkstatt vermehrt mit der Elektrizität im Allgemeinen und dem elektrischen Antrieb im Besonderen auseinandersetzen.

Das Buch hilft dabei und führt den Leser in seinen fünf Haupttei len – Grundlagen, Komponenten, Fahrantriebe, Gesamtsysteme und Schlussfolgerungen – manchmal sehr detailliert und manchmal eher etwas oberflächlich in die zum Teil hochkomplexe Thematik ein.

Über das gesamte Werk gesehen, geben die Autoren einen sehr interessanten Überblick zum «neuen» Fachgebiet. Bei einigen Abschnitten stellt man als Leser erstaunt fest, dass es auch den Autoren schwerfällt, die Sichtweise aus der verbrennungsmotorischen Ecke abzulegen. So enthält das Ka pitel 8 «Getriebe» eine wunderbare und sehr interessante Einführung in die Grundlagentheorie der Getriebe; doch geht es dabei eigentlich nur um die Getriebe im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren. Im folgenden Kapitel 9 «Aktoren» geht es um Aktoren in der Getriebebetätigung, und da kommen auch schon mal E-Achsen zur Sprache. Erst das Ka pitel 13 «Dedizierte Hybridgetriebe» wird seinem Namen gerecht und behandelt Getriebekonstruktionen, welche die Drehmomente sowohl von Verbrennungsmotoren als auch von Elektromotoren erhalten, zusammenführen und verteilen. Insgesamt werden der Getriebetechnik im Buch mehr als 30 Buchseiten zur Verfügung gestellt, während sich sowohl die Kapitel über die elektrischen Maschinen wie auch diejenigen über die Leistungselektronik mit etwa je 10 Seiten «begnügen» müssen.

Von der Sensorik bis zum Gesamtsystem

Spannend und mit der nötigen Ausführlichkeit werden die verschiedenen Topologien und Antriebsarten der Hybridtechnik beschrieben, sogar die Formel E erhält als Vorreiterin und technische «Antreiberin» des E-Antriebs ein Buchkapitel. Natürlich fehlen weder umfangreiche Kapitel über die Energiespeicherung noch über die Brennstoffzelle.

Besonders aussagekräftig ist das umfassende Kapitel 17 «Sensorik und Regelqualität». Zunächst wer den die erforderlichen Messgrössen im elektrischen Antriebssystem erarbeitet und dann entsprechende Sensoren und Sensorprinzipien für die Messung von elektrischen Grössen, Winkeln, Drehzahlen und Temperaturen beschrieben. Die Autoren legen die Sensoren mit einer erfrischenden Ausführlichkeit und Detailtreue dar und schliessen das Kapitel mit der Beschreibung der Auswirkungen von Sensormessfehlern auf die Drehmomenterzeugung der E-Maschinen.

Im Abschnitt «Gesamtsystem» geht es um Thermomanagement, um Akustik, um elektromagnetische Verträglichkeit und um die Ladetechnik, auch die Typgenehmigung erhält in diesem Buchteil einige Seiten zugesprochen.

Mit diesem neuen Fachbuch ist dem Hause Springer Vieweg wieder ein umfassendes Werk gelungen, das dem interessierten Leser viele lehrreiche und interessante Lesestunden garantiert. (ale)

ELEKTRIFIZIERUNG DES ANTRIEBSSTRANGS

Herausgeber:

Helmut Tschöke, Peter Gutzmer, Thomas Pfund 1. Auflage Springer Vieweg ISBN 978-3-662-60355-0 ISBN 978-3-662-60356-7, (E-Book-Version)

Preis in der Schweiz:

Fr. 79.– bis 107.– (E-Book: € 63.–) Einzelne Kapitel können zu € 26.70 heruntergeladen werden unter: www.springer.com/de/ book/9783662603550