Arriva un rivoluzionario motore elettrico da 200 kW e 30.000 giri: è piccolo e leggero
Un'architettura scalabile rende l'unità ideale per diverse potenze e funziona su piattaforme sia a 400 che a 800 volt. Scopriamo la soluzione di ZF
ZF è un punto di riferimento globale nella tecnologia applicata alle auto, ai veicoli commerciali e alle tecnologie industriali. Con i suoi prodotti e le innovazioni integrate hardware e software, l’azienda tedesca sta favorendo una mobilità all’avanguardia e sempre più sicura. Con circa 153.000 dipendenti in tutto il mondo, ZF sta innovando il mondo delle quattro ruote con soluzioni rivoluzionarie come l’High Revolution Drive, un sistema di propulsione elettrica compatto 3 in 1 che raggiunge fino a 30.000 giri/minuto, risultando più piccolo e leggero rispetto ai sistemi tradizionali.
L’ultima novità permette di utilizzare un motore elettrico di dimensioni minori e anche più leggero, con un minore fabbisogno di magneti. Una trasmissione a due stadi ad alto rapporto garantisce la coppia necessaria alle ruote. L’innovazione ha preso vita sulla piattaforma SELECT, offrendo la possibilità alle Case automobilistiche di integrarla in modo funzionale nelle vetture di nuova generazione con costi di sviluppo inferiori.
I benefici della soluzione
La velocità del motore dell’High Revolution Drive risulta maggiore rispetto a quella dei sistemi classici. L’intero sistema lavora in sinergia, basandosi sul know-how di ZF in materia di sistemi. Thomas Meiser, responsabile della Business Unit E-Mobility di ZF, ha spiegato: “Anziché ottimizzare i singoli componenti in modo isolato, coordiniamo sistematicamente il motore elettrico, l’elettronica di potenza e la trasmissione."
A parità di potenza sprigionata, una maggiore velocità di rotazione riduce la coppia motrice richiesta, di conseguenza il volume del rotore. In tal modo i motori elettrici potranno essere realizzati con dimensioni inferiori. Per convertire la maggiore velocità in coppia utilizzabile, una trasmissione a ingranaggi cilindrici elicoidali a due stadi con un rapporto di circa 18:1 garantisce che la coppia richiesta raggiunga le ruote. Nel caso di specie viene sprigionata una potenza di picco di 200 kW e una coppia massima alle ruote di 3.500 Nm.
Se cresce la velocità solitamente si verifica un aumento anche di rumori e vibrazioni, ma ZF sta approfondendo con cura anche il tema ingranaggi. “Robustezza e bassi livelli di rumore e vibrazioni erano obiettivi di sviluppo rigorosi fin dall’inizio – ha assicurato Meiser – Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo considerato il motore elettrico, gli ingranaggi, i cuscinetti e la geometria dei denti come un sistema integrato. Per la configurazione presentata, 30.000 giri/minuto rappresentano il punto ottimale dal punto di vista economico e tecnico".
Nuova massa magnetica
L’azionamento ad alta velocità risulta il 25% più piccolo e quasi il 25% più leggero rispetto a un azionamento SELECT tradizionale. La massa magnetica si abbassa del 50%, con un’efficienza di quasi il 93% superiore. Di conseguenza cresce l’autonomia delle BEV, in particolare con potenze di circa 150-200 kW. L’architettura è scalabile per diverse potenze e per sistemi a 400 e 800 volt. Nascendo come una variante della piattaforma modulare SELECT e utilizzando tecnologie già esistenti i costi non risultano elevatissimi.
“Con SELECT, non dobbiamo ripartire da zero per ogni nuova variante di trasmissione – ha concluso Meiser. – Utilizziamo il nostro sistema modulare per adattare i nuovi concetti alle diverse esigenze dei clienti”. ZF sta già avanzando dei dialoghi con diverse Case automobilistiche per iniziare la produzione entro il 2030.
