eAxle – integrovaná elektrická hnací jednotka

Princip a složení

eAxle je drive unit, který do společné skříně integruje tři až šest hlavních komponent elektrického pohonu. Základní konfigurace „3v1" spojuje elektromotor, výkonovou elektroniku (měnič, anglicky inverter) a převodovku s reduktorem do jednoho celku.^[1] Měnič převádí stejnosměrný proud z trakční baterie na střídavý pro motor a řídí jeho otáčky a točivý moment, motor mění elektrickou energii na mechanickou a reduktor přizpůsobuje otáčky motoru kolům přes pevný převodový poměr.^[2] Pokročilejší řešení „6v1" přidávají do skříně další funkce, například DC/DC měnič nebo nabíjecí elektroniku.^[1]

Na rozdíl od pohonu se spalovacím motorem, jako jsou například zážehové rodiny EA211 nebo přeplňované motory TCe, nepotřebuje eAxle vícestupňovou převodovku typu DSG DQ200 – elektromotor dodává plný točivý moment od nulových otáček, takže si vystačí s jediným převodovým stupněm.

Výhody integrace

Sdružení motoru, měniče a převodovky do jedné skříně přináší úsporu zástavbového prostoru a hmotnosti a odstraňuje nákladnou vysokonapěťovou kabeláž mezi komponentami.^[2] Kompaktní a lehká konstrukce zvyšuje elektrickou účinnost a dává konstruktérům větší volnost při návrhu karoserie.^[3] Standardizovaná modulární platforma navíc zkracuje vývoj a snižuje náklady výrobce.^[1]

• Účinnost: moderní eAxly dosahují účinnosti až 93 % ve všech relevantních jízdních cyklech.^[1]
• Napětí: systémy pracují s napětím 400 V i 800 V; karbid křemíku (SiC) v polovodičích umožňuje vyšší výkonovou hustotu.^[1]
• Škálovatelnost: výkon se pohybuje zhruba od 70 do 300 kW podle třídy vozu.^[1]

Použití a výrobci

eAxle pohání jak čistě elektrické vozy (BEV), tak plug-in hybridy, kde často slouží jako sekundární poháněná náprava doplňující spalovací motor.^[1] Jednotka je univerzální napříč třídami – od malých městských vozů přes SUV až po sportovní modely.^[1] Elektrifikované pohony založené na tomto principu najdeme i u systémů jako e-Hybrid koncernu Volkswagen, mild-hybridních eTSI nebo hybridních systémech Honda e:HEV a e:PHEV.

eAxle je dnes spíše dodavatelský standard než značkové řešení jednoho výrobce. Mezi hlavní dodavatele patří Bosch, japonský Nidec, francouzský Valeo a Aisin.^[3][4] Nidec například u druhé generace jednotky uvádí výkon 135 kW, točivý moment 2 400 N·m a hmotnost pouhých 57 kg.^[3]

Význam pro elektromobilitu

Integrace pohonu do eAxlu je jedním z hlavních způsobů, jak výrobci snižují cenu a hmotnost elektromobilů a zároveň zvyšují jejich účinnost a dojezd.^[2][5] Sdílená skříň zjednodušuje montáž, omezuje počet dílů a usnadňuje přechod automobilek od spalovacích pohonů k elektrickým platformám.^[5]