Elektroautos erfordern ganz neue Fahrzeugkonzeptionen, die sich aus bisherigen Strukturen nur bedingt ableiten lassen. Kernfrage: Lassen sich Antriebe und Fahrwerkskomponenten sinnvoll ins Rad integrieren?
Bedingt durch den großen Platzbedarf von Batterien und Elektrokomponenten bilden Elektrofahrzeuge auf Basis herkömmlicher Fahrzeugarchitekturen derzeit noch keine attraktive Alternative zu verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugen. Technisch wie wirtschaftlich gilt es vielmehr, die Besonderheiten des Elektroantriebes optimal zu nutzen. Vorteilhaft hierfür ist es, den Antrieb dezentral am Rad bereitzustellen. Ziel dieses Projekts war eine systematische Untersuchung sogenannter In-Wheel-Varianten mit wissenschaftlichen Methoden. Das vielversprechendste Konzept wurde durch den Aufbau einer mechatronischen Hinterachse mit zwei In-Wheel-Radmodulen analysiert.
rechts: Erster Fahrzeugprototyp mit FAIR-Achse und E-Speicher (Quelle: BMW Forschung und Technik GmbH)
Das im Projekt entstandene integrierte Fahrwerks- und Antriebskonzept beinhaltet drehbar gelagerte Getriebehälften, die – jeweils im Bauraum einer Radfelge integriert – auch die Fahrwerksfunktionen übernehmen. Durch geschicktes Design ist es gelungen, fahrdynamisch geforderte Eigenschaften wie Spur- und Sturzverlauf, Wankpol und Abstützwinkel darzustellen bei gleichzeitig hoher Getriebeübersetzung für kompakte, hochdrehende und karosseriefeste Elektromotoren. So wurden sowohl die Fahrsicherheit durch Fahrdynamik-geregelten Einzelradantrieb als auch der Fahrkomfort auf hohem Niveau sichergestellt.
Die große Neuerung besteht in der bauraumoptimierten Platzgestaltung des integrierten Konzepts, ohne ungünstige Kompromisse eingehen zu müssen. Das Konzept wurde in einem ersten Fahrzeugprototypen umgesetzt. Die theoretisch erwarteten Antriebs- und Fahrwerkseigenschaften konnten vollständig bestätigt werden. Die ungefederten Massen konnten gegenüber dem ursprünglichen Fahrzeug mit Standardantrieb trotz hoher installierter elektrischer Leistungen gleich gehalten werden.
