Därför kan framtidens elbilar ha tvåstegad automatlåda

Premium Elbilar brukar oftast inte ha växellåda – men nu finns en tvåstegad låda för elbilar från tyska underleverantören ZF. Vi djupdyker i tekniken och testar i en Volkswagen Touran.

Därför kan framtidens elbilar ha tvåstegad automatlåda
En modifierad Volkswagen Touran agerar demobil för den nya växellådan.

I takt med att allt fler bilar elektrifieras blir marknaden för leverantörerna allt hårdare. Vissa komponenter behövs helt enkelt inte längre i personbilar med en elektrisk drivlina.

Växellådan hör dock inte till gruppen av utrotningshotade bildelar. Visserligen klarar sig dagens elbilar utan en konventionell växellåda, men helt utan reducerings- och fördelningsväxel går det inte.

Den tyska leverantören ZF har tagit ytterligare ett steg och presenterade nyligen en tvåväxlad låda som ska öka elmotorernas effektivitet avsevärt.

Inom en snar framtid kommer vi förmodligen se fler elbilar som utrustas med växellådor och dessutom med fler växlar än bara två. Anledningen är helt enkelt att dagens elmotorer är en kompromiss. En elmotor genererar massiva vridmomentsiffror redan från start, men tappar flåset vid högre hastigheter.

Fokuserar man på sportbilsprestanda måste man därför strypa vridet. Den aktuella lösningen på problemet är att tillverkarna använder sig av starkare elmotorer än vad som egentligen skulle behövas. Betydligt effektivare vore dock en flerväxlad låda som håller varvtalet inom det mest effektiva området.

På skärmen kan man följa systemets driftschema.

Just därför har ZF utvecklat en drivlina som kombinerar en tvåväxlad låda med en ny elmotor samt anpassad styrelektronik. Motorn lämnar som mest 140 kW. Lite längre fram i tiden kan man dock tänka sig att använda även starkare motorer med upp till 250 kW.

I teorin låter det hela fantastiskt, men hur ligger det till i praktiken?

För att ta reda på det tog vi plats i leverantörens demobil, en kraftigt modifierad VW Touran. Till en början känns bilen som vilken elbil som helst. Elmotorn levererar konstant tryck tillsammans med det för elbilarna karakteristiska surrandet.

Det är inte förrän bilen accelererar förbi 70-strecket som man kan känna ett lätt ryck från växellådan. Därefter sjunker varvtalet och elbilen ökar hastigheten med samma kraft som innan. Här brukar andra elbilar oftast tappa flåset. Enligt ZF finns det även möjligheter att designa individuella växlingsstrategier, som till exempel kan knytas till bilens GPS och som på så sätt kan "läsa" topografin framför bilen. 

På mittkonsolens skärm kan man under färden se om bilen jobbar inom det mest effektiva och optimala området. Dessutom kan man utläsa att bilen är cirka sex procent effektivare än konventionella elbilar i 110 km/h.

ZF själva pratar om en räckviddsförlängning med upp till fem procent. Alternativt skulle tillverkarna även kunna använda sig av ett mindre batteripaket samtidigt som den ursprungliga räckvidden förblir oförändrad. 

Klicka för att se en större bild.

Det nyutvecklade systemet från ZF har dock fler ess i rockärmen. Den tvåväxlade lådan har nämligen inte bara en utan två kopplingar. Vid sidan om renodlade växlingar finns det ytterligare två funktioner: en tomgång, där bilen praktiskt taget kan segla på samma sätt som bilar med förbränningsmotor samt ett låsläge. Här är båda kopplingarna låsta vilket underlättar när man ska köra iväg i uppförsbacke.

Den som hoppas på en snabb marknadsintroduktion får dock tyvärr visa prov på stort tålamod. Utvecklingsarbetet befinner sig fortfarande på prototypstadiet. En serieproduktion väntas först om tre år, men redan nu är användningsområdet stort. 

Tack vare sin plattformsoptimerade design behöver drivlinan knappt mer plats än konventionella system och får därför plats även i kompaktklassen. Dessutom är systemet förberett för en modul användning och lämpar sig därför även i tunga och effektstarka fordon som lastbilar. En treväxlad låda hade självklart varit ännu mer effektiv, men här är utvecklings- och produktionskostnaden fortfarande alldeles för hög.