Smesh e-Axle: dieselaandrijving met pensioen?

Denkend aan de elektrificatie van onze mobiliteit, bedacht een groep technici onder leiding van uitvinder Leon Lauwers een nieuwe aandrijving gebaseerd op twee elektromotoren die in een aslichaam passen. Lukt het hen om de huidige architectuur van de bedrijfswagen definitief te veranderen?

Het team dat zich bezighoudt met de elektrische aandrijflijn Smesh e-Axle heeft tot doel om met name het zware wegvervoer sneller op het pad van verduurzaming te krijgen. Een dieselmotor mag dan een veel lager thermisch rendement hebben dan een elektromotor, in de praktijk heeft een transportbedrijf daar relatief weinig aan. “Bijna iedereen is het erover eens dat elektrisch aandrijven de toekomst heeft. Doorgaan op de huidige manier is een doodlopende weg omdat er veel energie en geld verloren gaat. Na 100 jaar trouwe dienst is het tijd om te breken met de traditionele aandrijflijn voor vrachtwagens: te groot, zwaar en inefficiënt”, zeggen ze bij Smesh e-Axle.

Het steekt Smesh e-Axle dat er tot dusverre nog grotendeels wordt voortgeborduurd op traditionele oplossingen, ook als die bedoeld zijn als elektrische truck. “Daardoor ontstaan onnodig beperkingen en verbruiken deze voertuigen onnodig veel energie.” Met die uitspraak doelt Smesh e-Axle op de haakse overbrenging die we nu bij diesels zeker, en bij sommige elektrische aandrijflijnen nog zien.

De motoren (groen), en de transmissies (blauw).

Rechte lijn

Kenmerk van de vinding van Leon Lauwers, de technische man van het project, is dat de gehele aandrijving in een rechte lijn ligt in het achteraslichaam. Daarmee elimineert Lauwers tandwieloverbrengingen die we nu nog gewoon vinden en die efficiencyverliezen veroorzaken. “Door de motoren in de as te integreren hebben we het kortst mogelijke pad gecreëerd om koppel aan de wielen te leveren, en dat is wat een truck voortbeweegt. Om de efficiëntie verder te verhogen, draaien de motoren parallel met de wielen en zorgen de meervoudige versnellingen ervoor dat de motoren in hun optimale toerengebied blijven. Dit is in een notendop hoe de beschikbare e-power op de meest efficiënte manier wordt omgezet in mechanische energie”, aldus Smesh e-Axle.

De Smesh e-Axle bevat twee elektromotoren, vijf gepatenteerde versnellingsbakken en twee eindvertragers. Dit alles is verpakt in een aslichaam met een diameter van 32 centimeter. Daarmee is het volgens Smesh e-Axle geschikt voor inbouw bij de bekende truckmerken. Met één elektromotor is het mogelijk een 50 tons truck op 85 km/h te houden. De tweede motor heeft tot functie om te accelereren, af te remmen op de motor, om de combinatie te laten klimmen of om te regenereren. Hiervoor werd een speciaal motormanagement ontwikkeld. De makers van Smesh e-Axle laten graag zien hoe compact zo’n elektromotor is, hij weegt maar 40 kg. Twee van zulke motoren vervangen een dieselblok dat in de regel zo’n duizend kilo weegt.

Het team achter Smesh e-Axle
Al meer dan tien jaar houdt Leon Lauwers (foto) zich bezig met (planetaire) tandwielstelsels en met het optimaliseren van aandrijvingen. “Mijn doel was altijd om alle eisen in één compact geheel te construeren, waardoor de voertuig-ontwerpers optimale ontwerpvrijheid hebben en waardoor de aandrijving eenvoudiger, betrouwbaarder en duurzamer wordt”, aldus Lauwers op zijn LinkedIn-pagina. “Uiteindelijk lukte het om met een oplossing te komen waarmee het astoerental ook nog omlaag kon en waarbij er sprake is van een hoog koppel dat met een minimum aan verliezen kan worden overgebracht.”
Andere partners zijn Wuf van Ginkel, die we in de truckwereld kennen van zijn Dakar-rally’s met Ginaf trucks, en Ruud Visser, die drie decennia ervaring meebrengt op het gebied van motormanagementsystemen, waarbij hij net als Wuf ervaring heeft met hoge vermogens en koppels die gewoon zijn in de rallywereld. Verder zijn daar nog Senja Boom, die aan de TU Delft is afgestudeerd in duurzame energie-technologie en Rino Both die ruim 20 jaar ervaring meebrengt als marketeer.

Praktijktest onder zware omstandigheden.

Planetair

Een ander hoofdbestanddeel van de Smesh e-Axle zijn de planetaire transmissies. Daarvan zijn er niet minder dan vijf ingebouwd. Tijdens het accelereren schakelen de transmissies acht keer op. Daarmee wil Smesh e-Axle bereiken dat de wielen gelijkmatig en ‘vloeiend’ van het gewenste koppel worden voorzien. Tegelijkertijd zorgen ze dat de elektromotoren steeds in een optimaal toerengebied werken waarbij het piekvermogen in principe nooit nodig is. “Daarmee willen we bovendien voorkomen dat er slijtage ontstaat door onder- of overbelasting. Prioriteit is voor ons dat trucks voorzien van een Smesh e-Axle altijd onder alle omstandigheden moeiteloos kunnen optrekken, ook op hellingen. Op het moment dat de overbrengingen niet gebruikt worden, leveren ze ook geen extra interne weerstand op, zeggen de makers van de Smesh e-Axle.


De elektromotoren werken steeds in een optimaal toerengebied waarbij het piekvermogen in principe nooit nodig is


Omdat de elektromotoren nooit op hoge vermogens draaien, is er volgens de makers van de Smesh e-Axle ook geen extra koe
ling nodig, zoals we dat nu nog zien bij de meeste elektrische auto’s. Volgens Smesh e-Axle worden elektrische aandrijflijnen in auto’s flink belast, met warmte-opwekking als gevolg waardoor er weer gekoeld moet worden.

Aandrijflijn nu en in de toekomst, zoek de verschillen.

Productie in aantallen

De compacte aandrijving van Smesh e-Axle is natuurlijk geschikt voor meer voertuigen en toepassingen. Een compacte, directe aandrijving die energie-zuinig is, wie wil dat niet? Zo wordt in dit stadium geëxperimenteerd met een vol-elektrische landbouwtractor, een motorfiets, een e-bike en een kleine elektrische auto.

De Smesh e-Axle gaat nu eerst proef draaien bij een bedrijf dat actief is in bouwtransport, A. Jansen uit Son. Tot die tijd is zeker nog niet bekend waar of hoe de Smesh e-Axle geproduceerd gaat worden en in hoeverre het mogelijk is om dit in aanzienlijke aantallen te doen. Een van de deelnemende partners in Smesh e-Axle is GTA, een producent van hoogwaardige getande componenten en precisie-tandwielen (zie kader). Verder maakt het team gebruik van zoveel mogelijk bestaande componenten om een aanzienlijke productie mogelijk te maken.

Tim de Jong

Al ruim een kwart eeuw actief als truck- en trailerjournalist, beschikt over alle benodigde papieren inclusief Code 95, over een scherpe pen en een altijd alerte camera.

Tim de Jong has 3316 posts and counting. See all posts by Tim de Jong

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.