Розвиток і вдосконалення механічних пристроїв в автомобілі вже давно зосереджено на двигуні внутрішнього згоряння. З огляду на повільний перехід до електричних силових агрегатів, не дивно, що галузь переорієнтовує інженерні таланти на підвищення ефективності електродвигунів наступного покоління. Це саме те, про що ZF оголосила цього тижня.

Фактично, ZF каже, що це зробило ефективнішим не лише двигун, але й систему в цілому, або те, що вона називає e-drive. Це також вимагало вдосконалення силової електроніки, трансмісії та керуючого програмного забезпечення. ZF пропонуватиме свої нові системи електронного приводу автовиробникам у вигляді модульної системи, починаючи з однієї з трьох базових конфігурацій, починаючи з 2025 року. Окремі компоненти будуть доступні раніше. У своєму повідомленні ZF стверджує, що існує запас електродвигунів і пов’язаних з ними компонентів трансмісії вартістю майже 26 мільярдів доларів.

Легший, менший, потужніший

Такий бізнес-потенціал спонукав ZF переробити деякі основні ідеї в своїх поточних пропозиціях електронних приводів. У новій коаксіальній редукторній коробці передач використовуються дві інтегровані планетарні передачі для створення бажаного осьового передавального числа, одночасно діючи як вбудований диференціал. ZF заявила, що її нові електронні приводи підходять для використання як у легкових, так і в комерційних автомобілях. Однією з причин цього є те, що безперервну потужність електродвигуна було збільшено до 85 відсотків від пікової потужності. Незважаючи на всі ці вдосконалення, нові електронні накопичувачі легші, менші та не поступаються ефективністю, шумом або вібрацією, повідомляє ZF.

Фізичні вдосконалення системи включають нові методи охолодження та намотування двигуна. Унікальна плетена обмотка, розроблена ZF, являє собою модифікований підхід у стилі шпильки, який компактніший і має набагато менше точок зварювання. Менший розмір допомагає зменшити розмір двигуна приблизно на 10 відсотків, що супроводжується аналогічним зменшенням кількості необхідної сировини. Нова система охолодження щілин, яка направляє масло безпосередньо навколо мідних обмоток, також зменшує кількість необхідних важких рідкісноземельних елементів до такої невеликої кількості, що від них можна “значною мірою відмовитися”, – сказав ZF.

ZF пропонує двигуни в широкому діапазоні потужностей і конфігурацій, які працюють на 400 або 800 вольт, синхронні або асинхронні з постійним магнітом і з вихідною потужністю від 67 до 738 кінських сил.

Що стосується електроніки та програмного забезпечення, то ZF розробила нові високовольтні перетворювачі постійного струму в постійний струм для електромобілів, що працюють від системи водневих паливних елементів. ZF також впроваджує «технологію дискретних пакетів» у свою систему силової електроніки, оскільки для неї потрібно менше типів компонентів, ніж для звичайних силових модулів.