ZF desenvolve sistema de tração elétrica de alta rotação mais compacto e leve

ZF desenvolveu o High Revolution Drive: rotações mais altas, ocupando menos espaço

Sistema de Acionamento Elétrico entrega até 000 rpm com baixo nível de ruído, apoiado por décadas de expertise em transmissões O design compacto facilita a integração do sistema de acionamento em novas arquiteturas de veículos pelas montadoras A arquitetura escalável torna o sistema adequado para diferentes níveis de potência e para plataformas de 400 V e 800 V Friedrichshafen.

A ZF desenvolveu o High Revolution Drive, um sistema de acionamento elétrico 3 em 1 compacto que opera a até 30. 000 rpm, tornando-se menor e mais leve do que os sistemas convencionais, ao mesmo tempo em que entrega a mesma potência. Isso permite a utilização de um motor elétrico mais compacto e leve, com menor necessidade de ímãs.

Uma transmissão de duas velocidades com alta relação de redução fornece o torque necessário às rodas. O novo conceito de tração é baseado na plataforma SELECT já existente, permitindo que as montadoras o integrem a novos veículos de forma mais rápida e com menor custo de desenvolvimento.

A velocidade de rotação do High Revolution Drive é significativamente superior a dos sistemas convencionais. Para viabilizar esse desempenho, todo o conjunto precisa trabalhar de forma integrada: “O High Revolution Drive reúne toda a experiência da ZF em sistemas diversos?”, afirma Thomas Meiser, Head da Unidade de Negócios de E-mobility da ZF. “Em vez de otimizar componentes individuais de forma isolada, coordenamos sistematicamente o motor elétrico, a unidade eletrônica de potência e a transmissão”.

O princípio é simples: para uma mesma potência de saída, uma velocidade de rotação mais alta reduz o torque necessário do motor. Como o torque está diretamente relacionado ao volume do rotor, o motor elétrico pode ser projetado para ser menor e mais leve. Para transformar essa alta rotação em torque utilizável, uma transmissão de engrenagens cilíndricas de dois estágios, com relação de redução de aproximadamente 18:1, garante que o torque necessário chegue às rodas. A versão apresentada oferece potência máxima de 200 kW e torque máximo nas rodas de 3. 500 Nm.

Alta Rotação, Baixo Ruído

Rotações mais elevadas tornam mais desafiador o controle de ruído e vibração. A ZF enfrenta esse desafio com décadas de experiência em engrenagens e transmissões. A empresa resolve essas questões por meio do desenvolvimento integrado dos componentes: “Robustez e baixos níveis de ruído e vibração foram objetivos rigorosos desde o início do desenvolvimento”, afirma Meiser.

“Para alcançar isso, consideramos o motor elétrico, as engrenagens, os rolamentos e a geometria dos dentes como um sistema integrado. Na configuração apresentada, 30. 000 rpm representam o ponto ideal entre viabilidade econômica e desempenho técnico.”

Menor Quantidade de Ímãs, Menor Peso e Menor Espaço de Instalação

O High Revolution Drive é aproximadamente 25% menor e 25% mais leve do que um sistema SELECT comparável operando a 18.000 rpm. A quantidade de material magnético necessária é reduzida em 50%, o que diminui os custos e reduz a dependência de cadeias de suprimentos críticas. Mesmo em altas rotações e com uma elevada relação de redução, o sistema alcança uma eficiência próxima de 93%, equivalente à do sistema SELECT comparável.

O menor peso também contribui para aumentar a autonomia dos veículos elétricos. O foco da solução está no mercado de carros de passeio produzidos em larga escala, com potências de acionamento entre aproximadamente 150 e 200 kW. A arquitetura é escalável para diferentes níveis de potência e compatível tanto com sistemas de 400 V quanto de 800 V.

SELECT: Novo Conceito de Tração em uma Plataforma Comprovada

A abordagem também segue a estratégia de plataformas da ZF: o High Revolution Drive foi concebido como uma variante da plataforma modular SELECT e utiliza tecnologias já existentes. Isso mantém os custos do produto previsíveis, ao mesmo tempo em que oferece às montadoras flexibilidade na forma de produção do sistema de tração.

“Com a plataforma SELECT, não precisamos começar do zero para cada nova variante de sistema de tração”, afirma Meiser. “Utilizamos nosso sistema modular para adaptar novos conceitos às diferentes necessidades dos clientes.”

A ZF já está em negociações com diversas montadoras e tem como meta iniciar a produção até 2030.