Rob Rickell: a GKN hibrid rendszerei új lehetőségeket teremtenek a gyártóknak

Rob Rickell, a GKN-csoport technológiai fejlesztésekért felelős elnöke

Tény, hogy a mérnöki iparágban egy vállalat csak akkor lehet ismert, ha valamit közvetlenül a vásárlóknak tud értékesíteni. Hacsak nem számítanak jelentős munkaadónak egy adott régióban, a beszállítói láncban található vállalatok nagy része ismeretlen az átlagemberek számára. Mindez nagy frusztrációt okozhat azoknak a cégeknek, amelyek a fejlesztései fontos részét képezik a tömegek által ismert termékeknek.

– Mindenképpen azon dolgozunk, hogy jobban megismerjenek minket – mondja Rob Rickell, a GKN technikai vezetője. – Ennek valós előnyei vannak, különösen akkor, amikor aktívabbak szeretnék lenni a munkavállalók toborzásában – teszi hozzá Rickell a theengineer.co.uk-ben adott interjújában.

A GKN Rickell szerint egy kevésbé ismert márkanév. Mindennek ellenére a vállalat egy fontos szereplője a mérnöki beszállítói láncnak, különösen az autó- és űriparban. A beszállító 30 országban 50 ezer alkalmazottal rendelkezik, a központja az Egyesült Királyságban található. – Komponenseket vagy teljes rendszereket szállítunk a világpiacon található szinte összes jármű számára – hangsúlyozza Rickell.

Az elmúlt évek során az autóipari szektor számos változást hozott a GKN számára: – Nagyon büszkék vagyunk rá, hogy az elmúlt néhány évben nem csupán azt sikerült elérnünk, hogy egy olyan mérnöki vállalattá váltunk, amely a világszerte értékesített autókban található állandó sebességű tengelycsuklók körülbelül felét szállítja – amely már önmagában is egy nagy eredmény –, hanem, hogy egy olyan autóipari beszállítóvá nőttük ki magunkat, amely komplett összkerékhajtású (AWD), hibrid és elektromos rendszereket is kínál.

Az üzletágainkban – legyen az autóipari, űripari vagy mezőgazdasági – az egyik legfontosabb szempont a hibridizáció – mutat rá a szakember. Rickell elmondása szerint a hajtásrendszerek egy új terület a vállalat számára. Korábban a GKN porkohászati üzletága, amely a vállalat legfontosabb szegmense az addítív gyártási folyamatok területén, gyártott néhány alkatrészt belsőégésű motorokhoz, ám a Driveline üzletág mindig nagyobb szerepet játszott a motor és a kerekek közötti erőátviteli rendszerek fejlesztésében. A hibridizáció volt az, ami mindent megváltoztatott.

Az e-axle technológia károsanyag-kibocsátás nélküli elektromos meghajtást biztosít a belsőégésű motor által nem hajtott tengelyen

– Ez az a terület, ahol a vállalatok aktívan azon dolgoznak, hogy a jelenleg elérhető rendszerektől eltérő megoldásokat találjanak. Számunkra ez az egy-, illetve kétsebességes elektromos tengelyek, valamint az e-axle tengely fejlesztését jelentette, amelynél az első vagy hátsó tengelyt egy hagyományos motor hajtja, míg a másik tengely elektromos hajtással rendelkezik. Ez egyre fontosabb ágazattá válik az AWD-üzletágunkban, amely önmagában is egyre nagyobb jelentőséggel bír – hangsúlyozza Rickell.

Feltalálása óta az négykerékhajtás (vagy összkerékhajtás, AWD, ahogy a GKN-nél hívják), szűk piacnak számított az autóiparon belül, általában olyan járművekhez használták, mint a terepjárók, illetve a mezőgazdasági gépek. A technológia térnyerése a prémium kategóriás szabadidő-terepjárók (SUV-ok) terjedésével indult meg. Az AWD-rendszereknek hagyományosan nagy teljesítményű motorokra van szüksége, ami manapság problémát jelenthet az autóiparban, mivel sokak egyből a „füstokádó, sokat fogyasztó, a környékbelieket a kipufogógázzal megfullasztó“ terepjárókra asszociálnak.

Rickell szerint azonban a hibridizáció mindezt gyökeresen megváltoztatja. A GKN e-axle technológiája, amely a Porsche 918-as szupersportautóban és a BMW i8 hibrid sportautóban debütált, összkerékhajtást tesz lehetővé, miközben a károsanyag-kibocsátást a lehető legkisebbre szorítja le.

Az e-axle komponenssel szerelt járművekben a nem belsőégésű motorral hajtott tengely erőellátásáról egy elektromotor gondoskodik. – Az általunk fejlesztett vezérlés és szoftver optimális helyzetet teremt – mondja Rickell. – Elindulásnál gyakran csak az e-axle kapcsol be, mivel az elektromotor elegendő nyomatékkal rendelkezik alacsony fordulatszámnál. Gyorsításnál pedig beindul a belsőégésű motor, csúszós úton pedig mindkét rendszer egyszerre dolgozik a lehető legjobb kezelhetőség elérésén – magyarázza a GKN technikai vezetője.

A városban az elektromos rendszer veszi át a elsőbbséget, így a „füstokádó off-roader“ sztereotípiát örökre eltörölhetik. – Normális útviszonyok között általában a teljesen elektromos üzemmód dominál, városi forgalomban pedig, ahol a szennyezés és a károsanyag-kibocsátás jelentős problémának számít, kizárólag az elektromos hajtás dolgozik. Mindez a műszerfalról irányítható. A különböző opciók mindenből a legjobbat nyújtják: kezelhetőség, biztonság és zéró kibocsátás – emeli ki Rickell.

Az ehhez hasonló rendszerek fejlesztése rendszerint a gyártókkal szoros együttműködésben zajlik. – A legjobb rendszerek – mutat rá Rickell – mindig együttműködésből születnek. A Porsche 918, illetve a BMW i8 esetében mi voltunk a kiválasztott technológiai partner – emeli ki.

Ezekben a rendszerekben számos közös alkatrész is megtalálható, például az aktuátorok, elektronikai komponensek, illetve a vezérlőszoftver, ám a GKN nem dolgozik olyan készre szerelt termékeken, amelyeket a gyártók készen kapva beszerelhetnek az olcsóbb modellekbe is.

Az egyik projektünk részeként a Peugeot és a Citroën számára fejlesztünk e-axle rendszert egy középkategóriás elsőkerék-hajtású jármű hátsó tengelyének meghajtásához. Jelenleg az elsőkerék-hajtás számít a legolcsóbb megoldásnak a tömegmodellek esetében, ám egyre több hátsókerék-meghajtású platformmal találkozunk – emeli ki Rickell.

A Porsche 918-ban egy kétsebességes elektromos első tengelyt találunk, amely még autópálya-sebességnél is aktív

Rickell elmondta, hogy a gyártók szeretnék átvenni ezt a technológiát, mivel jelentősen szélesítheti a termékportfóliót: – Lehetővé teszi, hogy nagyobb modelljeik lehessenek, nagyobb utastérrel, illetve sportosabb autókat gyártsanak, ám mégis megfeleljenek a károsanyag-kibocsátással kapcsolatos előírásoknak. Ez egy olyan megoldás, amellyel fenntarthatják a modellkínálatukat – hangsúlyozza Rickell. - Versenyképesnek kell lennünk a költségek terén, ám ki kell emelnünk, hogy az ehhez hasonló intelligens technológiák, a hozzájuk szükséges vezérléssel meglehetősen high-technek számítanak, így értéket adnak hozzá a járműhöz.

Az egyik olyan technológia, amelyre Rickell különösen büszke, a Porsche 918-hoz és a BMW i8-ashoz fejlesztett kétsebességes e-axle rendszer.

– Az e-rendszer általában 120 km/h és 150 km/h sebesség között szétkapcsol, ám a kétsebességes rendszer lehetővé teszi, hogy nagyobb sebességnél is használható maradjon az elektromos hajtás. Mindezt egy dupla kuplung helyett egy könnyű szinkronberendezéssel ellátott sebességváltóval érjük el, így az esetleges „nyomatéklyukakat“ a belsőégésű motor tölti ki. A sofőr semmit sem érzékel a váltásból – ismerteti a rendszer lényegét Rickell.

A GKN ezen felül kis tömegű anyagokra is összpontosít, ahol összetalálkozik a vállalat autóipari és űripari részlege. – Az autóipar a legnagyobb üzletágunknak számít, a tevékenységeink körülbelül felét ez teszi ki. Ám az űripari üzletágunk a vállalatunk 30 százalékáért felel: a szénszálas komponensek legnagyobb beszállítói vagyunk a repülőgépek piacán, és a legtöbb jelentős vállalattal partneri kapcsolatban vagyunk. Erre nagyon büszkék vagyunk, mivel meg tudunk felelni a szegmens rendkívül szigorú előírásainak – hangsúlyozza Rob Rickell.

Az autóipari üzletágban a GKN súlycsökkentéssel kapcsolatos törekvései a nagy szilárdságú acél, illetve a fröccsöntött alumínium köré szerveződik. Rickell elmondta, hogy a magnézium egyre inkább utat tör magának a vékonyfalú alkatrészházak terén, ám a legtöbb esetben anyag még mindig alumíniumot használnak.

– A szénszálas anyagok ciklusideje még mindig nem elég gyors ahhoz, hogy le lehessen gyártani az autóiparban szükséges évi 500 ezer alkatrészt. Magas szilárdságú acélból már akár másodpercek alatt lehet alkatrészeket gyártani. Ki kell nyitni a pénztárcát és be kell ruházni egy sajtológépbe, ám a tömeggyártáshoz szükség van erre a befektetésre – mondja Rickell.

A GKN folyamatosan a tevékenységi körének bővítésén dolgozik. – Együttműködünk egy vagy két kulcsfontosságú egyetemmel, valamint aktív szponzorai vagyunk a Formula Student versenysorozatnak, ami remek módja annak, hogy bemutassuk a technológiáinkat, illetve végzős hallgatókkal dolgozzunk együtt. Valószínűleg nem lesz rá mód, hogy minden egyetemre ellátogassunk, ám szeretnénk egyre szorosabbra fűzni az együttműködést a kulcsfontosságú egyetemekkel mind az autóipar, mind pedig az űripar terén, illetve néhányat be szeretnénk vonni az anyagfejlesztésbe, illetve addítív gyártástechnológiákba is – emeli ki a GKN technológiai fejlesztésekért felelős elnöke a theengineer.co.uk-nek adott interjújában.

VIA theengineer.co.uk