Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL rozpoczął swoją działalność w 1948 r. Obecnie zajmuje się on projektowaniem i produkcją silników oraz napędów elektrycznych dla różnych gałęzi przemysłu od silników ogólnego przeznaczenia przez silniki i napędy dla przemysłu chemicznego, elektromobilności, lotnictwa po ciężkie napędy górnicze czy napędy elektryczne dla obronności.

W minionym roku Instytut zyskał duży rozgłos, m.in. za sprawą opracowania prototypu silnika elektrycznego w piaście koła samochodowego, który ma znaleźć swoje zastosowanie w elektromobilności, a także w napędach hybrydowych. Prace nad nim są realizowane w ramach programu LIDER VII w całości finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (budżet projektu – 1 173 500 zł, zgodnie z umową: LIDER/24/0082/L-7/15/NCBR/2016).

W rozwoju napędów dla EV jednym z ważniejszych kierunków jest uzyskiwanie jak największego stosunku momentu obrotowego (maksymalnego i możliwego do osiągnięcia przy pracy długotrwałej) do objętości/masy (tzw. współczynnik gęstości mocy/momentu). Tu dobrze sprawdza się koncepcja napędu bezpośredniego oferującego takie korzyści jak:

• wyeliminowanie przekładni mechanicznych, które oprócz zmniejszenia sprawności układu stanowią element, który wymaga konserwacji i może ulec uszkodzeniu;
• udostępnienie dodatkowego miejsca w pojeździe, które może posłużyć do zamontowania baterii zasilających;
• brak potrzeby pośrednich transmisji mocy przez półosie napędowe, mechanizmy różnicowe oraz inne złożone mechanizmy;
• możliwość stosunkowo prostego zaimplementowania napędu na 2 lub 4 koła,
• efektywniejsze hamowanie rekuperacyjne (pominięcie spadku sprawności układu napędowego z uwagi na przełożenia);
• stosunkowo łatwy demontaż silnika podczas serwisu;
• lepsza sterowność pojazdem z uwagi na możliwość bezpośredniego zadawania momentu osobno na każde z kół.

Pomysł nie jest też jednak wolny od wad, a należą do nich:

• bardziej skomplikowana konstrukcja w niektórych zastosowaniach pod względem uszczelnienia/zachowania wysokiego IP;
• dodatkowa masa nieresorowana, wynikająca z masy zamontowanych w kołach silników;
• utrudnione chłodzenie silnika;
• ograniczona przestrzeń, w której jest wbudowany silnik.

Instytut KOMEL skupia się w tej chwili na opracowaniu tego typu napędu dla samochodów osobowych z możliwością rozłożenia układu na 2 lub 4 koła (docelowo także na więcej w przypadku autobusów, transporterów czy pojazdów wojskowych). Projekt elektrycznego silnika piastowego, ujęty w umowie z NCBR jako „Innowacyjne Rozwiązania Napędu Bezpośredniego Pojazdów Elektrycznych”, pozwala na zastosowanie w samochodzie napędu o znacznie prostszej konstrukcji w porównaniu z powszechnie stosowanymi napędami w samochodach elektrycznych. Aby taki napęd zastosować należy opracować niezwykle wydajny silnik, nad czym właśnie pracują konstruktorzy KOMEL-u.

Silnik można podzielić na 2 zespoły: część stałą przymocowaną do nadwozia pojazdu oraz część ruchomą przymocowaną do felgi koła. Część stała składa się z elementu konstrukcji wsporczej, gdzie zabudowany jest układ chłodzenia i rdzeń magnetyczny stojana z uzwojeniem zalanym w specjalnej żywicy epoksydowej.

Najnowszy prototyp silnika piastowego o masie 34-36 kg osiągnął następujące parametry:

• Moc – 47 kW
• Moment obrotowy osiągalny przy pracy długotrwałej – 450 Nm
• Prędkość obrotowa – 1 000 obr/min.
• Maksymalny moment obrotowy – 750 Nm
• Maksymalna moc – 70 kW
• Maksymalna sprawność – 94%

Jak przekonują przedstawiciele Instytutu KOMEL, takie osiągi pozwolą samochodowi pokroju FIAT-a Pandy osiągnąć przyspieszenie 0-100 km/h w 6-7 sekund.

Motofaktor.pl skontaktował się z Instytutem KOMEL, aby dowiedzieć się czego możemy się spodziewać w roku bieżącym odnośnie tego projektu.

Warto wspomnieć, że prototyp elektrycznego silnika piastowego od Instytutu KOMEL podczas grudniowych targów SIIF w Seulu otrzymał 2 nagrody, a sam Instytut otrzymał w 2018 roku nagrodę Lider Bezpieczeństwa Państwa 2018  za całokształt działalności w zakresie innowacyjnych projektów na rzecz bezpieczeństwa państwa.