Algemeen
De doelstellingen bij het ontwerpen van de nieuwe Racing eDrive01 waren maximale efficiëntie, de hoogst mogelijke energiedichtheid en een lichtgewicht ontwerp dat tevens zo compact mogelijk moest zijn (foto's: BMW)

Op 15 december zullen de nieuwe BMW iFE.18 en het BMW i Andretti Motorsport Team hun eerste race in het ABB FIA Formula E Championship in Ad Diriyah (Saudi Arabië) rijden. In het hart van de auto ligt een compleet nieuwe aandrijflijn: de Racing eDrive01. Engineers uit de autosport en productieontwikkeling hebben de kennis en ervaring van de BMW i personenwagenaandrijvingen verwerkt in een krachtige motorsportaandrijving.

Begin 2017 werd begonnen met de ontwikkeling van de nieuwe BMW aandrijflijn voor de Formule E. De Racing eDrive01 begon met de voorontwikkeling van productieaandrijvingen en werd geproduceerd in dezelfde prototypeproductielijn als de volgende generatie BMW i serieaandrijvingen. Als zodanig profiteert het van de ervaring van de productie-engineers op het gebied van productie van elektromotoren en hun componenten. Meer dan een kwart van het pre-development team werkt ook aan het Formule E project.

De eerste conceptmotoren van de Racing eDrive01 stonden medio 2017 voor het eerst op de testopstelling – dezelfde testopstelling die ook voor de voorproductie wordt gebruikt. Na de levering van het testchassis en de standaardbatterij is begin 2018 begonnen met de montage van de eerste testauto. Tegen de tijd dat de BMW iFE.18 werd uitgerold, had de aandrijflijn al vele ontwikkelings- en optimalisatierondes doorstaan tijdens uitgebreide tests op een testbank.

Intensieve technologieoverdracht

Terwijl de Racing eDrive01 profiteerde van de ervaring van productie-ingenieurs tijdens de ontwikkeling, vloeide de kennis die de ingenieurs van BMW i Motorsport in de harde race-omgeving van de Formula E direct terug naar de ontwikkeling van toekomstige E-drives voor BMW productievoertuigen. Autosport maakt het mogelijk om nieuwe materialen, technologieën en methoden te testen onder extreme omstandigheden en zonder rekening te hoeven houden met beperkende factoren. Op deze manier gaat de technologieoverdracht tussen autosport en productieontwikkeling in een cirkel rond. En intensiever dan ooit tevoren in de geschiedenis van de BMW Group.

Vijfde generatie e-aandrijving

Met name het feit dat de BMW Group de vijfde generatie van hun elektrische aandrijving weer zelf heeft ontwikkeld en daarmee een uitstekende infrastructuur voor productie en ontwikkeling heeft gecreëerd, biedt grote voordelen voor het Formule E-project. Deze elektromotor ontwikkelingsfabriek maakt het mogelijk om binnen een zeer korte tijd technologische oplossingen op maat voor de autosport te leveren. In het specifieke geval van de Formule E werden bijvoorbeeld tientallen varianten wiskundig en via simulatie bijna van de ene op de andere dag gegenereerd, waaruit de ingenieurs nauwkeurig de beste oplossing voor de Formule E konden kiezen.

E-motor, koelsysteem en omvormer

De nieuwe Racing eDrive01 bestaat uit de elektromotor, het koelsysteem en een omvormer. De doelstellingen bij het ontwerpen van al deze componenten waren maximale efficiëntie, de hoogst mogelijke energiedichtheid en een lichtgewicht ontwerp dat tevens zo compact mogelijk moest zijn. De elektromotor bestaat voornamelijk uit drie delen: de rotor, de stator en de behuizing. Om het gewicht te verminderen en onder andere ter versterking van het geheel heeft de rotor steunen van vezelversterkte composietdelen. Daarnaast worden innovatieve materialen zoals hoog thermisch geleidende epoxyharsen, titanium en keramiek gebruikt. De combinatie van alle gebruikte technologieën resulteert in een hoge gravimetrische energiedichtheid.

Additive manufacturing

De elektromotor wordt gekoeld door een bijna 360°-geometrie van koelkanalen in een aluminium behuizing. Deze is gemaakt met behulp van additive manufacturing (3D printing). Bovendien worden materialen met een hoge thermische geleidbaarheid – zoals keramiek en epoxyhars – gebruikt. Dankzij CFD-optimalisatie (Computational Fluid Dynamics) is het drukverlies minimaal en is een maximale efficiëntie gegarandeerd.

Efficiënte omvormer

De omvormer zet de gelijkstroom van de standaardaccu om in wisselstroom, die de elektromotor van stroom voorziet. Delen van de behuizing zijn ook gemaakt van vezelversterkte composieten. Voor de halfgeleider worden aan de binnenkant meerdere MOSFETS met de modernste siliciumcarbidetechnologie gebruikt. Dankzij deze technologie bereikt de omvormer een zeer hoge diëlektrische sterkte bij een kleiner formaat en met minimaal energieverlies, en is dus kleiner en lichter. Een effectief koelsysteem en een low-loss circuit layout zorgen ervoor dat de omvormer zo efficiënt mogelijk werkt.

BMW geeft geen technische gegevens vrij van de nieuwe Racing eDrive01 aandrijving. Wel een tabel waarop enkele specificaties worden vergeleken met een BMW i3 elektromotor (125 kW, 250 Nm).

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven