Eixo de tração elétrica da ZF entra em produção em 2018

Eixo de tração elétrica da ZF entra em produção em 2018

Leve, silencioso, potente: Sistema de tração de eixo elétrico totalmente integrado da ZF entrará em produção em série em 2018
Leve, silencioso, potente: Sistema de tração de eixo elétrico totalmente integrado da ZF entrará em produção em série em 2018

 
A ZF anunciou que o seu novo sistema de tração elétrica, com design modular, entrará em produção seriada para um fabricante de veículo europeu a partir de 2018. O sistema, que fica posicionado no centro do eixo, é considerado o coração da tração, e pode ser aplicado em várias categorias de veículos.  Conta ainda com um motor elétrico assíncrono (ASM), com até 150 kW, que estabelece novos padrões em termos de relação peso/potência.
Um motor elétrico, uma transmissão velocidade única de dois estágios com diferencial, assim como o módulo eletrônico de potência formam uma unidade altamente integrada e extremamente compacta. A tecnologia aplica-se a uma tração totalmente elétrica para veículos movidos a bateria, célula de combustível ou elétrico-híbridos e é adequado para aplicações em eixo dianteiro e traseiro. A produção será realizada em Schweinfurt, na sede da nova Divisão E-Mobility da ZF, onde já está em construção a nova linha de produção.
 
 
Abordagem modular
A nova abordagem da ZF para eixo de tração elétrica cobre uma série de categorias de desempenho e faixas de instalação e pode, atender a várias solicitações de clientes e segmentos de veículos – desde automóveis compactos até veículos comerciais leves. Os sistemas de tração podem ser aplicados em veículos elétrico-híbridos, de célula de combustível ou movidos à bateria.
O sistema completamente integrado para veículos movidos a bateria, de célula de combustível ou elétricos híbridos é a primeira aplicação de produção em série baseada em uma abordagem modular da ZF
O sistema completamente integrado para veículos movidos a bateria, de célula de combustível ou elétricos híbridos é a primeira aplicação de produção em série baseada em uma abordagem modular da ZF

 
Sistema de tração altamente integrado
A ZF integrou em um único módulo de tração elétrica paralela um motor elétrico assíncrono (ASM), uma transmissão de velocidade única de dois estágios com um diferencial, um cárter e o sistema de resfriamento, assim como o módulo eletrônico de potência, incluindo o software. O motor e a transmissão compartilham a mesma carcaça, simplificando a produção e a montagem final. O sistema gera até 150 kW, e o impressionante torque máximo do motor de 380 Nm é convertido em um torque de eixo de 3.500 Nm. Além do ASM integrado, o compacto sistema de tração possui peso relativamente leve de 13kg. A unidade inteira mede cerca de 450 mm de comprimento, 380 mm de largura e uma altura de 510 mm. O design compacto normalmente utiliza menos materiais e requer menor espaço de instalação. Isto facilita que os fabricantes de veículos integrem o sistema em diferentes arquiteturas veiculares.
Diferente do mecanismo sincrônico de campo permanente (PSM), o ASM não requer nenhum material magnético e tão pouco matéria prima específica como, por exemplo, neodímio ou disprósio. A disponibilidade e preço de tais matérias primas variam amplamente em todo o mundo – o que poderia acarretar em dificuldade de acesso aos materiais e o risco de alto custo para fabricantes de automóveis e fornecedores. O ASM também possui somente um conceito simples para detectar a velocidade, que oferece vantagens em termos de segurança e redução de perda de arraste elétrico.  Além disso, o ASM permite uma faixa mais ampla entre o desempenho constante e de pico, portanto responde particularmente bem aos requisitos de alto desempenho de curto prazo.
 
 O motor elétrico compacto gera até150 kW
O motor elétrico compacto gera até150 kW

 
As velocidades em torno de 13.000 rpm colocam grandes exigências na transmissão em relação à emissão de ruído. A ZF optou por uma relação de transmissão de velocidade única axial paralela de 9.6:1 que reduz o nível de velocidade em dois estágios subsequentes da engrenagem. A engrenagem otimizada e a montagem de baixa perda das peças giratórias permite não só a redução de ruído, mas também eficiência muito alta dentro de uma ampla gama de operação. O design inovador é desenvolvido por um conceito de resfriamento integral, que inclui o módulo  eletrônico de potência e o motor elétrico, e também resfria o rotor do motor elétrico. Isto resulta em ótimas características acústicas e dinâmicas da tração elétrica no veículo.
 
O sistema de tração elétrica da ZF posicionado no centro do eixo também está disponível como uma unidade plenamente integrada em um novo conceito de eixo traseiro modular
O sistema de tração elétrica da ZF posicionado no centro do eixo também está disponível como uma unidade plenamente integrada em um novo conceito de eixo traseiro modular

 
Conversão com baixa perda
Ao integrar o módulo eletrônico de potência com a tração elétrica, a ZF foi resolveu um problema que ocorre em muitos veículos totalmente elétricos relacionado à interação entre o motor elétrico e o módulo eletrônico de potência. A eletrônica de potência converte a corrente contínua da bateria em uma corrente alternada trifásica requerida pelo motor elétrico. Como parte desse processo, perdas notáveis ocorrem em certos ciclos de acionamento. Essas perdas são reduzidas com o sistema de eixo de tração elétrica da ZF, já que a tensão de atuação é aumentada com a ajuda de processos de modulação especiais, ou seja, a corrente de motor pode ser reduzida enquanto que o desempenho permanece imutável. Com ciclos de acionamento normal, este processo aumenta o alcance de forma significativa.
 
 

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