ZF presenta la última generación de accionamientos eléctricos para turismos y vehículos comerciales ligeros. Establece estándares a través de una densidad de potencia y una eficiencia energética excepcionales. ZF logra esto gracias a numerosas innovaciones tanto a nivel de componentes como de sistemas. Estos incluyen el diseño compacto de las unidades, el "enfoque discreto" en la electrónica de potencia y un uso de materiales que ahorra recursos, lo que también hace que la producción de las unidades sea más sostenible. Con su concepto modular, los nuevos ZF e-drive ayudan a los fabricantes de automóviles a personalizar la electrificación de toda su gama de modelos. Para los clientes finales, las nuevas tecnologías ofrecen mayor eficiencia, más potencia y tiempos de carga más cortos.
ZF desarrolla y produce tecnologías para la movilidad del futuro. Dos millones de motores eléctricos producidos y el sistema eléctrico de vehículos de alto voltaje con tecnología de 800 voltios, que entrará en producción en serie este año, muestran: ZF está marcando el ritmo en el dinámico mercado de la electromovilidad y ahora está ampliando aún más su papel como líder en tecnología e innovación. Prueba de la exitosa transformación de la empresa son los últimos desarrollos que ZF presentó a los medios internacionales en Friedrichshafen el 21 de noviembre de 2022.
El enfoque del sistema anticipa los requisitos del mercado
ZF ya está desarrollando su amplia gama de productos para edrives puros con miras a las funciones deseadas por los clientes y usuarios finales. Para satisfacer mejor y más rápido la demanda del mercado altamente diversificado, el grupo tecnológico presenta ahora una nueva generación de accionamientos eléctricos basados en un concepto general modular con motor eléctrico, inversor, transmisión y software. "Nos estamos enfocando en tres sistemas básicos que cumplen con los requisitos principales de nuestros clientes, a saber, eficiencia, rendimiento y costo, incluso en la versión estándar", explica Markus Schwabe, gerente de línea de productos de sistemas de tren motriz electrificado. "Sobre esta base, podemos implementar de manera óptima más requisitos individuales de los clientes en vehículos eléctricos de todos los segmentos". " El gran interés de los fabricantes por nuestros productos, tanto en el sector de los turismos como en el de los vehículos comerciales, se confirma con nuestra elevada cartera de pedidos en el negocio de alta tensión. Con la próxima generación de accionamientos eléctricos, continuamos constantemente con nuestra estrategia de desarrollar una movilidad sostenible y eficiente para el futuro", explica Stephan von Schuckmann, miembro del Consejo de Administración de ZF y responsable de la movilidad eléctrica dentro del Grupo.
Fuerza innovadora tanto en el sistema como en los componentes
Con la nueva generación de e-drives, ZF ofrece sistemas de accionamiento eléctrico totalmente integrados. Con su alto nivel de experiencia en interfaces y su conocimiento único para estrategias de conducción, los ingenieros de aplicaciones de ZF pueden cumplir con los requisitos de los clientes de la mejor manera posible. Sin embargo, el Grupo también ofrecerá los componentes innovadores individualmente, en los que se basa su propia solución de sistema. "Gracias a las interfaces internas sofisticadas, el nuevo diseño extremadamente compacto permite realizar adaptaciones de sistemas o componentes con poco esfuerzo. Además, el diseño tiene una rigidez estructural muy alta, lo que permite un comportamiento de ruido superior", explica el Dr. Otmar Scharrer, Jefe de Desarrollo de Tecnologías de Accionamiento Eléctrico.
La nueva generación de e-drives de ZF estará disponible en el mercado como un sistema completo a partir de 2025; ZF traerá los componentes individuales a la producción en serie antes. Las siguientes innovaciones a nivel de componentes hacen su contribución al sistema general avanzado:
Con la "tecnología de paquete discreto", la electrónica de potencia maneja el acto de equilibrio entre un alto grado de uniformidad de los componentes y una alta adaptabilidad. La individualización tiene lugar a nivel de chip: un inversor ZF de estructura discreta se construye con interruptores semiconductores de potencia individuales. Esta modularidad ofrece una mejor escalabilidad de rendimiento que la que es posible con módulos de potencia complejos. Además, la "tecnología de paquete discreto" de ZF requiere menos tipos de componentes que el uso de módulos de potencia convencionales. "Con nuestro nuevo enfoque de la electrónica de potencia, podemos satisfacer los diferentes requisitos del mercado de forma más rápida y precisa", explica Scharrer.
Con un nuevo motor eléctrico altamente integrado, ZF vuelve a aumentar la densidad de potencia en comparación con la tecnología actualmente disponible en el mercado. Un nuevo concepto de refrigeración y una nueva tecnología de bobinado juegan aquí un papel decisivo. Gracias al nuevo concepto de refrigeración, ZF permite que el aceite fluya directamente alrededor de las varillas de cobre, exactamente en el punto donde se genera la mayor parte del calor durante el funcionamiento. Este enfriamiento altamente eficiente aumenta significativamente el rendimiento con el mismo peso y espacio de instalación. La potencia continua del motor eléctrico aumenta hasta el 85 por ciento de la potencia máxima. Además, se puede prescindir en gran medida del uso de tierras raras pesadas y, por lo tanto, el motor eléctrico se puede producir de manera más sostenible. La tecnología de devanado trenzado desarrollada por ZF, un desarrollo posterior del devanado de "horquilla", permite un total de 10 por ciento menos de espacio de instalación. El cabezal de bobinado solo es alrededor de un 50 por ciento más pequeño que con los enfoques convencionales. Esto significa que se procesa alrededor de un 10 por ciento menos de materia prima.
Con su nueva caja reductora coaxial , ZF transfiere su conocimiento líder mundial en cajas reductoras planetarias a la próxima generación de accionamientos eléctricos. Dos engranajes planetarios integrados no solo generan la relación de eje deseada, sino que también incluyen la función diferencial totalmente integrada.
En comparación con los conceptos comunes de compensación, la nueva solución reduce el peso y los requisitos de espacio de instalación sin comprometer la eficiencia, el ruido y la vibración.
Los convertidores de alto voltaje (convertidores CC-CC) desempeñan un papel central en los accionamientos eléctricos alimentados por pilas de combustible. Compensan el bajo voltaje de salida y la fuerte caída de voltaje a alta carga de las celdas de combustible. El nuevo convertidor de alto voltaje de la plataforma de electrónica de potencia ZF, que fue desarrollado para aplicaciones de vehículos comerciales y automóviles de pasajeros, tiene un valor máximo del 99,6 por ciento en términos de eficiencia.
Imágenes: ZF