ZF projeta nova geração de transmissões automáticas para híbridos

As transmissões híbridas são, normalmente, estruturadas com base numa transmissão automática eficiente e substituem o conversor de binário por um motor elétrico com alta densidade de potência.

Especializada em tecnologia, a ZF seguiu outro caminho e, desde o início, projetou, de forma inteligente, sua nova geração de transmissões automáticas de oito velocidades para o processo de "hibridização".

O sistema modular possibilita que os híbridos médios alcancem um desempenho de pico entre 24 e 160 kW.

A unidade eletrónica já não é concebida como peça avulsa e passa a ser totalmente integrada na carcaça da transmissão, sem aumentar as medidas externas.

Ao utilizar um controlo hidráulico bem menor, a ZF criou um espaço ideal para a instalação dos componentes elétricos e eletrónicos.

Segundo estimativas da ZF, em 2030, pelo menos 70% dos veículos novos ainda serão movidos por motor de combustão.

Contudo, um acionamento híbrido plug-in reduz, expressivamente, as emissões de CO2. A condição é que a autonomia e a potência elétricas sejam suficientes para circular no trânsito diário apenas com a energia da bateria.

A nova geração de transmissões automáticas de oito velocidades responde a esse requisito. 

O motor elétrico tem potência de pico que chega a 160 kW e desempenho contínuo de 80 kW. O binário máximo, que pode ser obtido sem ativar o motor de combustão, é de 450 Nm, possibilitando ultrapassagens rápidas mesmo no modo puramente elétrico.

Isto não requer um aumento significativo das dimensões, já que a ZF aposta numa nova geração de motores elétricos desenvolvidos pela própria marca, nos quais substituiu os fios de cobre enrolados por pinos de cobre soldados.

Conhecida como “hairpin”, esta tecnologia permite aumentar, consideravelmente, o nível de preenchimento do cobre, com impacto positivo na densidade de potência.

Além dos híbridos plug-in de alta voltagem em torno de 300 V, os híbridos médios também terão importância central na próxima década.

Trabalham com 48 V e asseguram uma redução expressiva de CO2, gerando energia por meio das travagens regenerativas que, posteriormente, pode ser utilizada para o arranque.

Sem contar que os híbridos médios diminuem as emissões ao disponibilizar energia adicional nos arranques e em aceleração, nessas operações os motores de combustão "convencionais" emitem um volume relativamente elevado de poluentes num curto período.

Os motores elétricos precisam de ser controlados por meio de uma unidade eletrónica, que converte a corrente contínua da bateria em corrente alternada, além de regular a potência e as rotações do motor elétrico.

Em todas as transmissões híbridas de série, essas unidades eletrónicas ficavam alojadas numa caixa separada, do tamanho de uma caixa de sapatos.

A ZF integrou, pela primeira vez, a unidade eletrónica completa na carcaça da transmissão da quarta geração, o que é uma grande vantagem para as oficinas, já que a montagem do acionamento híbrido deixa de ser mais complexa do que a de uma transmissão "convencional".

Soma-se a isso o menor número de cabos de alta voltagem instalados no veículo, o que aumenta a segurança.

O desafio dos engenheiros da ZF consistiu em integrar completamente a unidade eletrónica na transmissão sem alterar as dimensões externas, o que conseguiram alcançar através de um sofisticado conceito de refrigeração e várias outras inovações.

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