High Revolution Drive: A ZF cria um sistema de propulsão elétrica capaz de atingir rotações de até 30.000 U/min.

A ZF desenvolveu o High Revolution Drive, um sistema de propulsão elétrica especialmente compacto capaz de atingir até 30.000 rotações por minuto. O fornecedor promete com isso menos espaço e peso na montagem, além de uma necessidade significativamente menor de ímãs.

A arquitetura foi projetada para sistemas de 400 e 800 volts.

Imagem: ZF

Com o mesmo desempenho, espera-se que, à medida que a rotação aumenta, o torque necessário do motor elétrico diminua. Segundo a ZF, isso permite que a máquina elétrica seja projetada de forma menor e mais leve. Para que o torque necessário ainda seja transmitido à roda, o fornecedor suábio combina o motor com uma transmissão de engrenagens cônicas de duas velocidades, com uma relação de transmissão de aproximadamente 18:1.

A máquina elétrica, o inversor e a transmissão estão integrados em um sistema 3-em-1. De acordo com a ZF, a configuração apresentada alcança uma potência máxima de 200 kW e um torque máximo de 3.500 Nm na roda. Em comparação com um sistema SELECT também de 200 kW, com rotação máxima de 18.000 U/min, o High Revolution Drive exigiria cerca de 25% menos espaço físico e seria aproximadamente 25% mais leve. A ZF pretende reduzir ainda mais a necessidade de ímãs em 50%.

Exatamente este último aspecto deve ser interessante para os fabricantes de veículos, pois menos material magnético pode reduzir tanto os custos quanto a dependência de certos matérias-primas e cadeias de suprimentos. Apesar da rotação mais alta e da maior redução de engrenagens, a eficiência, segundo a ZF, deve permanecer no mesmo nível do sistema de transmissão de referência. No entanto, a fornecedora não informa valores específicos de eficiência.

ZF quer reduzir a necessidade de ímãs pela metade

Desafios específicos das altas rotações são os ruídos e as vibrações. A ZF aposta aqui em sua experiência no desenvolvimento de transmissões e engrenagens. Para a nova transmissão, componentes como a máquina elétrica, as engrenagens, os mancais e a geometria dos dentes foram projetados em conjunto. A empresa considera a marca de 30.000 rotações por minuto como o “ponto ideal” técnico e econômico para a configuração apresentada.

O foco inicial está no segmento de potência entre aproximadamente 150 e 200 kW. No entanto, a arquitetura deve ser escalável para outras faixas de potência e suportar tanto sistemas de 400 quanto de 800 volts.

O High Revolution Drive é baseado na plataforma modular SELECT da ZF. Assim, o fornecedor não precisa desenvolver um conjunto completo novo para a nova versão de propulsão, podendo reutilizar componentes e tecnologias existentes.

Ainda assim, o High Revolution Drive está antes do início da produção em série. Segundo a própria ZF, a empresa já está conversando com vários fabricantes de automóveis sobre o conceito, visando uma produção em série até 2030. Até o momento, a empresa não mencionou clientes ou projetos de veículos específicos.

A ZF reorganizou este ano seu negócio de mobilidade elétrica. Após uma análise entre produzir ou adquirir, a fornecedora decidiu, na primavera, continuar desenvolvendo e produzindo motores elétricos e inversores por conta própria. Ao mesmo tempo, a divisão de propulsores elétricos enfrenta pressão para reduzir custos devido a uma carga de trabalho menor do que o esperado inicialmente. Com o High Revolution Drive, a ZF mostra agora em que diferenciação técnica a empresa vai se focar em seus futuros propulsores elétricos.