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Jun 02, 2023

ZF dévoile un système d'entraînement compact à couple élevé pour les voitures électriques

ZF travaille dur pour créer de nouveaux produits qui permettront aux voitures électriques d'aller plus loin à chaque charge, grâce à une meilleure efficacité. Par Publié Derrière les plaques signalétiques fantaisistes des voitures que nous achetons —

ZF travaille dur pour créer de nouveaux produits qui permettront aux voitures électriques d'aller plus loin à chaque charge, grâce à une meilleure efficacité.

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Derrière les plaques signalétiques sophistiquées sur les voitures que nous achetons – Mercedes, BMW, Audi et plus encore – se cache toute une industrie qui fournit les pièces et composants qui font de ces voitures ce qu’elles sont. Des sièges et radios aux écrans tactiles, en passant par les pare-brise et les pneus, les fournisseurs apportent les composants nécessaires à la fabrication automobile directement sur les quais de chargement des usines automobiles du monde entier. Les meilleurs d'entre eux sont collectivement connus sous le nom de fournisseurs de premier niveau, et au sein de ce groupe, l'allemand ZF est l'un des meilleurs, aux côtés d'autres sociétés de premier plan telles que Bosch, Magna International et Siemens.

ZF compte 165 000 employés dans le monde et exploite 168 sites de production dans 32 pays. Au cours de l'exercice 2022, ZF a réalisé un chiffre d'affaires de 43,8 milliards d'euros. Sur sa page d'accueil, elle se décrit comme une entreprise technologique mondiale fournissant des systèmes pour voitures particulières, véhicules utilitaires et technologies industrielles, permettant la prochaine génération de mobilité.

ZF permet aux véhicules de voir, de penser et d'agir. Dans les quatre domaines technologiques que sont le contrôle de mouvement des véhicules, la sécurité intégrée, la conduite automatisée et la mobilité électrique, ZF propose des solutions complètes de produits et de logiciels aux constructeurs automobiles établis. L'entreprise utilise une Porsche Taycan qu'elle appelle EVbeat comme banc d'essai pour une suite de nouveaux produits pour voitures électriques.

En ce qui concerne l'avancement de la cause de la mobilité électrique, ZR a annoncé le 29 juin une nouvelle unité de propulsion intégrée pour voitures électriques qui pèse moins et a un couple plus élevé que n'importe lequel de ses concurrents. « La mobilité durable est au cœur de notre stratégie d'entreprise », a expliqué Stephan von Schuckmann, membre du conseil d'administration de ZF responsable des systèmes de transmission électrifiés. « Sur la base d'un véhicule de production extrêmement efficace, nous démontrons le potentiel qu'offrent les futurs composants de propulsion électrique lorsque nous les combinons dans un système global encore plus efficace. »

La société affirme que son EVSys800 est une unité d'entraînement modulaire de 800 volts qui intègre une électronique de puissance en carbure de silicium avec le moteur électrique et un réducteur. Comparé à son unité d'entraînement actuelle de 800 volts, l'EVSys800 pèse 40 kilogrammes (88 lb) de moins, ce qui peut donner lieu à un groupe motopropulseur nettement plus léger. Moins de poids sous le capot signifie plus de capacité pour les personnes et les objets à l'intérieur.

L'unité a une puissance nominale continue de 206 kW avec une pointe de 275 kW. Le couple maximal est estimé à 70 Newton-mètres par kilogramme de poids. Avec un poids de 74 kilogrammes, cela signifie que l’EVSys800 dispose de plus de 5 000 Newton-mètres de couple disponible sur l’essieu moteur. Le nouvel ensemble est 50 mm plus étroit que l'unité actuelle, grâce à un réducteur plus compact et à la technologie « Braided Winding » brevetée par ZF utilisée pour fabriquer le moteur électrique.

Une unité d’entraînement d’une telle puissance est capable de générer beaucoup de chaleur lors d’un fonctionnement à pleine puissance. Pour résoudre ce problème, ZF fait circuler l’huile de refroidissement directement autour des tiges de cuivre à l’intérieur du moteur, là où la majeure partie de la chaleur est générée. Le système de refroidissement hautement efficace augmente considérablement les performances sans augmenter la taille ou le poids de l'unité d'entraînement.

La nouvelle unité élimine également le besoin de matériaux de terres rares afin que le moteur électrique puisse être fabriqué de manière plus durable. La technologie « Braided Winding » développée et brevetée par ZF est un développement ultérieur de ce que l'on appelle l'enroulement ondulé et permet une réduction de 10 % de l'espace nécessaire à l'intérieur du carter du moteur. Cela réduit également la quantité de cuivre nécessaire d’environ 10 %. L'onduleur de l'entraînement électrique a été entièrement repensé, tout comme tous les autres composants essentiels.

Un nouveau réducteur coaxial transmet les forces motrices du moteur électrique via deux trains planétaires. Ils génèrent non seulement le rapport de transmission final souhaité, mais remplissent également la fonction différentielle entièrement intégrée. Par rapport aux concepts de décalage conventionnels, dans lesquels les arbres d'entrée et de sortie ne sont pas sur le même axe, la solution coaxiale réduit le poids et l'espace d'installation sans compromettre l'efficacité, le bruit et les vibrations. En combinaison avec la technologie Braided Winding, cet entraînement peut être considérablement plus court, permettant une installation dans presque tous les espaces d'installation du véhicule.