Toyota hat ein neues Patent angemeldet, das eine Lösung für eine technische Herausforderung bei elektrifizierten Geländefahrzeugen bieten soll. Bei Fahrten auf unebenem Untergrund verwindet sich wegen der unterschiedlichen Bewegung der Räder der Rahmen von Fahrzeugen mit Leiterrahmen-Bauweise, wie etwa bei Pickups oder SUVs. Diese Verwindungen stellen besonders für Elektrofahrzeuge ein Problem dar.
Im Gegensatz zu Kraftstofftanks bei Verbrennerfahrzeugen sind bei E-Autos schwere Batteriepakete unter dem Fahrzeugboden montiert. Während der Rahmen für diese Bewegungen ausgelegt ist, führen die Biegekräfte bei fest verschraubten Akkupaketen zu einer hohen mechanischen Belastung.
Das neue Patent von Toyota beschreibt laut Autoblog eine Unterbodenkonstruktion, welche die Belastung der Batterie reduzieren soll. Die Idee sieht vor, den Großteil des Energiespeichers in der Mitte des Rahmens zu stützen, da dieser Bereich weniger Bewegungen ausgesetzt ist. An einem Ende der Konstruktion soll ein rotierendes Gelenk eingesetzt werden. Dieses fungiert ähnlich wie ein Scharnier und ermöglicht es dem Rahmen, sich zu verwinden, ohne die Batterie mitzubewegen.
Durch dieses System soll das Batteriepaket stabil bleiben, während das Fahrzeug seine Geländegängigkeit behält. Die Technologie könnte neben Geländewagen auch bei Pickups, Nutzfahrzeugen sowie Hybridmodellen Anwendung finden. Durch die neue Befestigungsmethode könnte auch Platz im Fahrzeugboden frei werden, was den Einbau größerer Batterien ohne umfangreiche Umkonstruktionen ermöglichen würde.
Ein ebenfalls kürzlich veröffentlichtes Patent zeigt zudem, dass die Japaner den Fokus stärker auf die Sicherheit von Batterien bei Unfällen legen könnten. Anstatt das Akkupack starr mit der Fahrzeugstruktur zu verbinden, untersucht Toyota die Möglichkeit, ihm bei einem Crash eine geringe Beweglichkeit zu erlauben.
In dem Konzept sitzt das Akkupack im unteren Bereich des Fahrzeugs, wird jedoch nicht wie ein struktureller Träger fest verschraubt. Stattdessen liegt es innerhalb des Rahmens und ist von Fahrwerkskomponenten sowie verstärkten Strukturelementen umgeben. Diese sollen im Fall eines Aufpralls zuerst deformieren und so die Kräfte aufnehmen.
Matthias meint
Eine große bzw. noch größere Achsverschränkung ist etwa beim Unimog eingeplant. Dort ist der Leiterrahmen quasi teil des Fahrwerks und gibt nach so dass die Achsverschränkung, falls am Anschlag, noch größer werden kann. Das Führerhaus ist mit drei Punkten vorne befestigt, der hintere Aufbau wie Pritsche und Kasten mit drei Punkten hinten, im Gelände können beide Aufbauten deutlich sichtbar schräg zueinander stehen, dem X der Achsen folgend. Im Leiterrahmen liegen Motor, mehrere Getriebe und Kardanwellen, dieser komplizierte Antriebsstrang entfällt bei zukünftiger Umstellung auf Elektro komplett, der Raum kann mit Akkupaketen ausgefüllt werden, in zwei oder drei Teilen aufgeteilt um einer geplanten Verwindung folgen zu können.
Allerdings sollte die Menschheit nicht noch bessere Extrem-Off-Roader bauen wollen, schon gar nicht mit Akku um zu den zahlreichen Superchargern in den Regenwälder oder Wüsten zu holpern, sondern bessere Straßen, und stabile Brücken anstatt Flussdurchfahrten. Und Toyota braucht endlich BEV-Versionen von Corolla, Camry, Yaris und Co., nicht von Landcruiser und Hilux.
M. meint
Ich denke ja, dass Toyota an sich weiß, wie man Autos baut. Nur ist das steife Akkupack bei einem PKW an sich eine gute Idee, weil man es zum Versteifen des ganzen Chassis und des Fahrwerks nutzen kann. Solange in der Batterie alles seinem Platz hat und der Bauraum nicht deformiert wird, brauchen die Zellen an sich keinen großen Bewegungsraum. Etwas Raum außen schadet natürlich nicht, damit Gehäuseschäden nicht gleich Zellschäden werden.
Bei einem „richtigen“ Geländewagen ist das natürlich anders. Da gehört die Beweglichkeit des Rahmens zum Konzept, um größere „Federwege“ realisieren zu können, und da passt ein steifes Akkupaket nicht so gut. Aber irgendwie klingt das trotzdem nach der falschen Aufgabe bei einem Konzern, der (viele der) 11 Mio. Verbrenner auf Elektro drehen muss… fängt man damit in der Nische an?