27. JULI 2016

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Leichtes Lager läuft elektrisch


Maschinenelemente

Dünnringlager – Die Elektromobilität soll den CO2-Ausstoß verringern, BMW hat dazu unlängst den einspurigen Elektroroller »C evolution« vorgestellt. Ein metrisches Dünnringlager von Rodriguez übernimmt die Lagerung des Riemenrades im Getriebe.
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Mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugen reagiert die Automobilindustrie auf das Bedürfnis nach individueller Mobilität trotz zunehmendem Verkehrsaufkommen, steigender Treibstoffkosten und strengeren CO2-Auflagen in den Städten. Die BMW Group brachte nach ihrem Elektroauto i3 mit dem Elektroroller C evolution die »Antwort auf die einspurige urbane Mobilität« auf den Markt.

Wie der i3 auch nutzt der C evolution die Technik der Rekuperation zur Energierückgewinnung. Auf diese Weise wird sowohl beim Gaswegnehmen im Schubbetrieb als auch beim Bremsen die freiwerdende Energie einer weiteren Nutzung zur Verfügung gestellt.

Die Elektroenergie liefert eine luftgekühlte Hochvolt-Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von acht Kilowattstunden. Sie verhilft dem Scooter zu einer Reichweite von 100 Kilometern und ist innerhalb von vier Stunden an einer herkömmlichen Haussteckdose wieder vollständig aufgeladen.
Mit einer Nennleistung von elf und einer Spitzenleistung von 35 Kilowatt erreicht der C evolution eine elektronisch geregelte Maximalgeschwindigkeit von 120 Kilometern pro Stunde. Er beschleunigt von null auf hundert in 6,2 Sekunden und kann so mit Benzin-Maxi-Scootern mithalten.

Bei allen konstruktiven Elementen des C evolution wurde auf ein möglichst geringes Eigengewicht geachtet, so auch bei der Lagerung des Riemenrades des leistungsstarken Elektroantriebs. Dieser erfolgt in Form einer Triebsatzschwinge mit flüssigkeitsgekühltem Permanent-Synchronmotor über Zahnriemen und ein Hohlradgetriebe. Dort dient das Dünnringlager K13008AR0 von Rodriguez als Lagerung für das Riemenrad, das wiederum die Kraft über ein Planetengetriebe ins Hinterrad überträgt.

Das gehärtete, dünnwandige Wälzlager aus der metrischen Dünnringlager-Serie des Eschweiler Unternehmens dient in diesem Fall als äußeres Stützlager eines Lagerpaares, das die Einheit aus Riemenrad und Ausgangswelle im Getriebegehäuse zentriert und dabei alle durch das Hinterrad eingeleiteten Kräfte aufnimmt. Dank eines speziellen Designs wiegt es nur 170 Gramm.

Ein weiteres Kriterium war ein größtmöglicher Innendurchmesser bei kleinstmöglichem Außendurchmesser. Nur so war eine Lagerung innerhalb des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums zwischen Getriebegehäuse und rotierender Einheit überhaupt möglich. Mit einem Bohrungsdurchmesser von 130 Millimetern bei einem Außendurchmesser von 146 Millimeter kann das ungedichtete Dünnring-Schrägkugellager diese Forderungen erfüllen. Der Querschnitt ist sehr klein und bleibt auch bei steigendem Bohrungsdurchmesser konstant.

Das eingesetzte Lager muss zudem die bei Maximalgeschwindigkeit auftretenden hohen Drehzahlen und großen radialen Lasten genauso problemlos aufnehmen können wie die hohen Querkräfte, die aus den Lastwechseln des Hinterrades bei Kurvenfahrten resultieren. Darüber hinaus war eine gewisse Schockresistenz in alle Richtungen eine Voraussetzung für den Einbau dieses Lagers. Sie ist spätestens dann erforderlich, wenn das Fahrwerk im Extremfall oder bei sehr unebenen Fahrwegen nicht mehr alle Belastungen vollkommen absorbieren kann.


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:K 08/2015
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