ENTRARÁ EN PRODUCCIÓN EN 2018 CON UN FABRICANTE EUROPEO

ZF produce la primera unidad eléctrica de tracción integrada para automóviles en serie

El nuevo sistema de tracción eléctrica de ZF comenzará a producirse en serie para un fabricante europeo de automóviles en 2018.

ZF comenzará la producción en serie de su tracción eléctrica en 2018.
ZF comenzará la producción en serie de su tracción eléctrica en 2018.

ZF ha anunciado que su nuevo sistema de accionamiento eléctrico, basado en un enfoque modular, iniciará la producción con un fabricante europeo de vehículos (sin confirmar) en 2018. Se trata de un sistema de alta relación peso-potencia gracias a la integración de sistemas de la electrónica de motor eléctrico, y potencia de transmisión,

Un sistema de accionamiento que se coloca en el centro del eje está en el centro de la unidad y puede ser utilizado para diversas categorías de vehículos y de rendimientos. 

El sistema cuenta con un motor eléctrico configurado como un motor asíncrono (ASM). Con hasta 150 kW, la unidad establece nuevos estándares en términos de relación potencia-peso. Un motor eléctrico, dos etapas de transmisión de una sola velocidad completa con diferencial, así como la electrónica de potencia, forman una unidad altamente integrado y extremadamente compacta. 

La tecnología es presentada como una unidad completamente eléctrica para vehículos eléctricos con pilas, con pilas de combustible o híbridos y es adecuado tanto para aplicaciones de eje delantero y trasero. La producción se llevará a cabo en Schweinfurt, la sede de la nueva División de E-Movilidad de ZF.

ZF continúa dando forma proactiva el futuro de la movilidad eléctrica. Con el enfoque modular dentro de nuestras unidades de accionamiento eléctrico, estamos proporcionando a nuestros clientes una solución a la medida que al mismo tiempo se basa en una alta proporción de componentes estándar.

Jörg Grotendorst, jefe de la nueva División de E-Movilidad.

ZF ya produce motores eléctricos, unidades de eje y unidades de control electrónico de forma individual en un volumen alto. 

Enfoque modular

El nuevo enfoque modular de ZF para accionamientos eléctricos de eje abarca una serie de categorías de rendimiento y longitudes de instalación y por lo tanto puede satisfacer diversas necesidades de los clientes y el segmento de vehículos, desde los utilitarios a los vehículos comerciales ligeros. Los sistemas de accionamiento se pueden utilizar en híbridos, de pilas de combustible y vehículos que funcionan con baterías.

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Sistema de accionamiento altamente integrado

En un módulo de accionamiento eléctrico axialmente paralelo, ZF ha integrado un ASM eléctrico y una transmisión de una sola velocidad de dos etapas con un diferencial, una carcasa y una unidad de refrigeración, así como la electrónica de potencia que incluye software. 

El motor y la transmisión comparten alojamiento, lo que simplifica la producción y el montaje final. El sistema genera hasta 150 kW y el impresionante par máximo del motor de 380 Nm se convierte en un momento de torsión del eje de 3500 Nm. A pesar de la ASM integrado, el sistema de accionamiento compacto pesa unos 113 kg relativamente ligeros. 

Toda la unidad tiene una longitud axial de alrededor de solamente 450 mm, una anchura de 380 mm y una altura de 510 mm. Además, el diseño compacto de forma natural utiliza menos materiales y requiere menos espacio de instalación. Esto hace que sea más fácil para los fabricantes de vehículos para integrar el sistema en diferentes arquitecturas de vehículos.

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A diferencia de la máquina síncrona de imanes permanentes (PSM), el ASM no requiere ningún material magnético y por lo tanto no necesita ningún elemento “raro” como el neodimio o el disprosio. La disponibilidad y el precio de esta materia prima fluctúa enormemente en todo el mundo, lo cual podría implicar un riesgo de coste que es difícil de evaluar para los fabricantes de vehículos y proveedores. 

El ASM también requiere sólo un concepto simple para detectar la velocidad que ofrece ventajas en términos de seguridad y reducir la pérdida de arrastre eléctrico. Además, el ASM permite una gama más amplia entre el rendimiento constante y pico que, por tanto, los requisitos de alto rendimiento, se prestan especialmente bien a corto plazo,

Las velocidades de alrededor de 13.000 rpm dan lugar a exigentes demandas de la transmisión con respecto a la emisión de ruido. ZF ha optado por una relación paralela al eje de transmisión de una sola velocidad de 9,6: 1, que reduce el nivel de velocidad en dos etapas subsiguientes en el engranaje recto. El engranaje optimizado y el montaje de baja pérdida de las piezas giratorias permiten no sólo la reducción de ruido, sinó también muy alta eficiencia en un amplio rango de operación. 

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El diseño innovador se completa con el concepto de refrigeración integral, que incluye tanto electrónica de potencia y el motor eléctrico y también enfría el rotor del motor eléctrico. Esto da como resultado muy buenas características acústicas y dinámicos de la unidad eléctrica en el vehículo.

La conversión con bajas pérdidas

Mediante la integración de la electrónica de potencia en la unidad eléctrica ZF ha sido capaz de resolver un problema que se produce en muchos vehículos totalmente eléctricos con respecto a la interacción entre el motor y la electrónica de potencia eléctrica. La electrónica de potencia convierten la corriente continua de la batería en una corriente alterna trifásica requerida para el motor eléctrico.

Como parte de este proceso, las pérdidas notables se producen en ciertos ciclos de conducción. Estas pérdidas se reducen con sistema de eje de accionamiento eléctrico de ZF: como el voltaje de accionamiento se incrementa con la ayuda de procesos de modulación especiales, la corriente del motor se puede reducir mientras que el rendimiento se mantiene sin cambios. Con los ciclos normales de conducción, este proceso aumenta la gama significativamente.

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