A nova unidade de propulsão elétrica de 369 HP da ZF segue o exemplo da Lucid no bom sentido

Veja como a ZF poderia ajudar as principais montadoras a adotar esse tipo de tecnologia até meados da década.

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O grande fornecedor automotivo alemão ZF lançou uma nova unidade de acionamento baseada em ímã permanente para veículos elétricos. Chamado de EVSys800, o conjunto compacto de 163 libras consiste em um único motor elétrico de fluxo radial combinado com engrenagens de redução planetárias coaxiais e um diferencial compacto, muito semelhante ao que a montadora americana Lucid desenvolveu e provavelmente fornecerá à Aston Martin.

A nova unidade de acionamento da ZF indica que, apesar de ser um incinerador de dinheiro nos últimos tempos, a tecnologia principal da Lucid está muito à frente de seus concorrentes. A ZF não venderá esta unidade de acionamento mais recente até 2026 e ela produz menos potência de pico – apenas 369 cavalos (275 quilowatts) em comparação com o pico de 670 cv da Lucid – apesar de operar em uma tensão semelhante. A produção contínua da unidade também é de apenas 276 cv. O fornecedor alemão está atualmente testando esta unidade motriz em um Porsche Taycan, que chama de EVbeat.

A ZF não conseguiu explicar sua unidade de acionamento em comparação com a Lucid, que publicou uma série de palestras técnicas detalhadas para orientar as pessoas sobre como seu hardware funciona em detalhes. Dito isto, a ZF forneceu algumas informações sobre o dispositivo e algumas imagens.

A maioria das unidades de acionamento elétrico consiste em um inversor/controlador, o próprio motor e um acionamento de redução para transformar a saída do motor de alta velocidade e baixo torque em rotação de baixa velocidade e maior torque, adequada para acionar as rodas de um carro. Um diferencial também está incluído em caixas monomotores.

A grande maioria das montadoras possui um motor elétrico em seu próprio eixo de rotação em comparação com a linha central do eixo do carro. Isso permite uma engrenagem de redução simples conectada a um diferencial de aparência mais convencional, que aciona as rodas. As unidades de acionamento Ultium da General Motors funcionam dessa maneira. A unidade da ZF é semelhante à da Lucid no sentido de que um motor montado centralmente está no mesmo eixo de rotação das engrenagens de redução, que são conjuntos planetários. Um diferencial também está integrado ao longo do mesmo eixo. Isto se traduz em um case menor e pode significar outras otimizações em termos de resistência do componente.

No caso da Lucid, ele coloca engrenagens diferenciais leves dentro do próprio rotor elétrico, o que significa que elas experimentam apenas a força de baixo torque e alta velocidade do motor. Esta saída é então reduzida para velocidades de roda de alto torque.

A unidade da ZF parece funcionar de maneira um pouco diferente. Parece que o rotor da engrenagem planetária tem dois lados - capaz de acionar tanto as engrenagens planetárias internas quanto um conjunto menor de engrenagens planetárias externas. Isso efetivamente os torna dois conjuntos planetários. É possível que, ao acionar um conjunto dessas engrenagens, que provavelmente são montadas em seus próprios transportadores, seja possível obter esse acionamento diferencial entre os dois lados da unidade. A empresa alemã não entrou em detalhes sobre como isso funciona, afirmando apenas que “esses conjuntos de engrenagens não apenas geram a relação de eixo desejada, mas também assumem a função diferencial totalmente integrada”. Uma animação ou algo nesse sentido definitivamente ajudaria aqui.

Fora das partes mecânicas, a eletrônica de potência também é interessante. Tal como acontece com outros novos veículos elétricos, a ZF aposta em tensões mais elevadas para maior eficiência e maior potencial energético. O EVSys800 opera a 800 volts, como você deve ter adivinhado, e usa MOSFETs de carboneto de silício para converter a energia CC da bateria em CA trifásica para o motor elétrico. Os MOSFETs de carboneto de silício já são usados ​​por empresas como Tesla e, sim, Lucid. Eles são capazes de operar em frequências de comutação mais rápidas em temperaturas mais altas, o que os torna ideais para aplicações de alta potência, como um carro. Outras montadoras usam MOSFETs à base de silício, que estão mais facilmente disponíveis, mas que provavelmente não são tão capazes no contexto automotivo.

O motor em si também é do tipo Lucid, com enrolamentos distribuídos mais grossos que são “entrelaçados” no estator trifásico do motor elétrico. Quando se trata de enrolamentos do estator, o compromisso entre o uso do cobre e a velocidade de fabricação significa que você precisa ser criativo, e a ZF fez isso aqui. Afirma também que o rotor “não precisa de terras raras pesadas”, em referência aos ímãs permanentes nele incorporados. Isso reduz custos e tem o potencial de agilizar possíveis problemas de fornecimento.