Naujoji ZF 200 kW elektrinė pavara ketvirtadaliu mažesnė, jai reikia perpus mažiau magnetų medžiagos

Didesnis sukimosi greitis leidžia sumažinti variklį

„High Revolution Drive“ viename kompaktiškame mazge sujungia elektros variklį, inverterį ir reduktorių.

Inžinieriai padidino didžiausią variklio sukimosi greitį iki 30 000 aps./min., o palyginama ZF SELECT pavara pasiekia iki 18 000 aps./min.

Sprendimas grindžiamas paprastu fizikos dėsningumu: esant tai pačiai galiai, didesnis sukimosi greitis reiškia, kad pakanka mažesnio sukimo momento. Todėl variklio rotorius gali būti mažesnis ir lengvesnis.

Dviejų pakopų reduktorius, kurio perdavimo santykis yra maždaug 18:1, didelį variklio sukimosi greitį paverčia ratams reikalinga traukos jėga. Pristatyta pavara išvysto 200 kW didžiausiąją galią ir perduoda ratams iki 3 500 Nm sukimo momentą siekiantį sukimo momentą. Čia svarbu atskirti variklio ir ratams perduodamą sukimo momentą. 3 500 Nm nėra paties elektros variklio sukimo momentas – tai per reduktorių ratams perduodamas sukimo momentas.

Magnetų medžiagos reikia perpus mažiau

Palyginti su tokios pat galios SELECT pavara, naujajai sistemai reikia beveik 25 % mažiau vietos, o jos svoris – beveik ketvirtadaliu mažesnis.

Dar svarbiau, kad magnetų medžiagos kiekis sumažintas 50 %.

Nuolatinių magnetų elektros varikliuose naudojami retųjų žemių metalai lemia gamybos priklausomybę nuo sudėtingų tarptautinių tiekimo grandinių. Mažesnis magnetų poreikis padeda mažinti ir medžiagų sąnaudas, ir priklausomybę nuo tiekimo grandinių.

Vis dėlto šiame ZF sprendime magnetų visiškai neatsisakoma.

Didelis sukimosi greitis taip pat kelia didesnius reikalavimus guoliams, krumpliaračiams ir vibracijos slopinimui. Siekdama suvaldyti triukšmą, ZF variklį, reduktorių ir galios elektroniką kūrė kaip vientisą sistemą.

Pasiektas maždaug 93 % naudingumo koeficientas – toks pat kaip bendrovės įprastos SELECT pavaros.

Taigi ZF pavyko gerokai sumažinti matmenis ir svorį nesumažinant naudingumo koeficiento, palyginti su panašia pavara.

Mažesnė pavara suteikia automobilių gamintojams daugiau lankstumo

„High Revolution Drive“ skirta dideliais kiekiais gaminamiems elektromobiliams, kurių pavaros galia siekia maždaug 150–200 kW.

Sistema suderinama tiek su 400, tiek su 800 voltų elektros architektūromis ir naudoja esamos ZF SELECT platformos komponentus.

Europos automobilių gamintojams kompaktiškesnė pavara suteikia galimybę sumažinti automobilio svorį arba atsilaisvinusią vietą skirti akumuliatoriams, keleivių salonui ir kitiems komponentams.

Tačiau ketvirtadaliu mažesnės pavaros nereikėtų tapatinti su tokiu pat nuvažiuojamo atstumo padidėjimu. Elektros variklis ir reduktorius sudaro palyginti nedidelę viso automobilio svorio dalį, todėl faktinis energijos sutaupymas priklauso nuo viso automobilio konstrukcijos.

ZF pasirinktas kelias taip pat skiriasi nuo konkurentų. Kai kurie gamintojai daugiausia dėmesio skiria varikliams be magnetų arba naujiems puslaidininkiams, o ZF siekia pažangos didindama sukimosi greitį ir optimizuodama visą pavaros sistemą.

Serijinę gamybą planuojama pradėti iki 2030 m.

ZF jau derasi su keliais automobilių gamintojais ir siekia pradėti „High Revolution Drive“ gamybą ne vėliau kaip 2030 m.

Bendrovė neatskleidė pirmųjų klientų pavadinimų ir naujosios pavaros kainos.

Tikroji ZF naujovės vertė slypi ne 200 kW galioje – rinkoje jau yra nemažai tokios galios elektrinių pavarų. Svarbu tai, kad tokia pati galia pasiekiama mažesne ir lengvesne pavara, kuriai reikia mažiau kritiškai svarbių medžiagų.

Europos elektromobilių pramonei tai gali būti net svarbiau nei dar vienas galios rekordas. Konkurencija su Kinijos gamintojais verčia mažinti sąnaudas, o kiekvienas sutaupytas svorio kilogramas ir magnetų medžiagos gramas padeda artėti prie šio tikslo.