A nível mundial, o número de veículos eléctricos está a aumentar de dia para dia. De janeiro a setembro de 2023, as vendas de veículos eléctricos na China atingiram 4,468 milhões de unidades, com uma quota de mercado superior a 20%.
No entanto, a autonomia de cruzeiro dos veículos eléctricos continua a ser uma questão de grande preocupação. Nos veículos eléctricos, o motor não é o único dispositivo que consome muita energia. Especialmente no inverno, todos os confortos a bordo consomem eletricidade e paga-se o preço da capacidade em detrimento da autonomia.
A Schaeffler está profundamente envolvida neste domínio. Mattis Zink, Diretor Executivo da Divisão de Tecnologia Automóvel do Grupo Schaeffler, afirmou: "As soluções inovadoras desenvolvidas pela Schaeffler ajudam a eliminar a ansiedade de autonomia dos condutores. Fornecemos sistemas de acionamento elétrico Pure e soluções técnicas inteligentes, bem como vários componentes e sistemas para melhorar a praticidade dos veículos eléctricos, reduzindo o consumo de energia e aumentando a autonomia de cruzeiro".
Soluções de rolamentos eficientes
Todos os automóveis dependem de rolamentos - e os automóveis eléctricos não são exceção.
Por conseguinte, uma das formas de melhorar a autonomia de cruzeiro dos veículos eléctricos consiste em reduzir a perda de fricção dos rolamentos - a energia originalmente utilizada para acionar o veículo será perdida sob a forma de calor devido à fricção nos rolamentos.
A Schaeffler desenvolveu soluções específicas para este fim.
Por exemplo, os rolamentos de alta eficiência da Schaeffler para caixas de velocidades podem reduzir significativamente o atrito e poupar cerca de 50 watts de eletricidade em comparação com as soluções de rolamentos tradicionais. Esta energia pode ser utilizada diretamente para melhorar a resistência.
Além disso, no inverno, 50 watts de eletricidade podem também ser utilizados para aquecer os espelhos retrovisores exteriores ou o volante sem afetar a autonomia da bateria.
Igualmente importante, os rolamentos da transmissão Schaeffler e-Drive são especialmente optimizados para as elevadas velocidades de rotação do veio de entrada da transmissão no e-eixo, assegurando assim uma capacidade de carga óptima.
Para melhorar ainda mais a resistência, a Schaeffler também desenvolveu o rolamento de cubo de roda de três carreiras TriFinity.
Os rolamentos dos cubos das rodas são um dos componentes importantes do sistema de chassis dos veículos eléctricos. São responsáveis pela orientação e apoio do eixo de transmissão e do eixo, assegurando que as rodas podem rodar com o mínimo de resistência, mesmo sob cargas mecânicas elevadas.
Durante a condução normal, os rolamentos dos cubos das rodas suportam enormes cargas e fricção. Rodam constantemente, rodando cerca de 100 milhões de vezes por cada 180.000 quilómetros percorridos.
Em comparação com os rolamentos tradicionais, os rolamentos TriFinity para cubos de roda de três filas da Schaeffler podem reduzir significativamente as perdas por fricção em 67% e poupar mais de 200 watts de eletricidade, o que equivale a um SUV elétrico com uma capacidade de bateria de 120 kWh depois de totalmente carregado. O que pode aumentar o alcance de cruzeiro em cerca de 20 quilómetros.
Além disso, no inverno, os 200 watts de potência extra podem ser utilizados para aquecer os bancos sem afetar a vida útil da bateria. Quando aquecido continuamente, um único banco aquecido pode consumir até 100 watts por hora.
Com as mesmas dimensões, os rolamentos de cubo de roda de três carreiras TriFinity são cerca de 10% mais leves do que os rolamentos de esferas de duas carreiras padrão e têm uma vida útil mais longa. Além disso, a rigidez do rolamento é aumentada em mais de 20% e pode transmitir cargas maiores, o que é uma vantagem fundamental para veículos eléctricos pesados.
Elimine a preocupação com a duração da bateria com a gestão térmica
A gestão térmica oferece um enorme potencial para melhorar a potência de cruzeiro - a Schaeffler trabalha neste domínio há cerca de 15 anos.
A Schaeffler tem vindo a fornecer soluções de gestão térmica a clientes do sector automóvel desde 2011.
O Dr. Jochen Schroeder, diretor da Divisão de Condução Eléctrica do Grupo Schaeffler, afirmou: "Especialmente nos veículos eléctricos, a gestão térmica está diretamente relacionada com a autonomia e o conforto de condução e, por isso, tornou-se gradualmente uma forma de aumentar a competitividade dos modelos. uma das tecnologias-chave".
Para tal, a Schaeffler está a desenvolver várias soluções, desde componentes multifuncionais e polivalentes, passando por sistemas de gestão térmica altamente integrados, até sistemas quatro-em-um que integram motor, redutor, controlo eletrónico e gestão térmica numa única ponte unitária.
A ponte quatro-em-um elimina a necessidade de mangueiras e cabos adicionais exigidos por um sistema de gestão térmica descentralizado, resultando em menos perda de energia, menos peças, menor peso e instalação mais fácil.
Esta solução altamente integrada permite que todo o sistema de propulsão, incluindo a bateria, seja mantido dentro do intervalo de temperatura adequado, melhorando ainda mais a autonomia e a velocidade de carregamento. O sistema pode também controlar a temperatura no interior do habitáculo dentro de uma gama adequada, melhorando assim o conforto de condução.
Graças à interação entre os vários subsistemas, o eixo elétrico pode poupar cerca de 1 kWh de energia para um veículo elétrico compacto equipado com uma bateria de 75 kWh por cada 100 quilómetros percorridos, o que equivale a prolongar o tempo de condução em cerca de 7% (ou 36 quilómetros). ) autonomia de cruzeiro.
A Schaeffler está também a desenvolver uma nova bomba de calor que pode ser utilizada tanto numa ponte quatro em um como num componente autónomo.
Esta bomba de calor converte a energia térmica do ar circundante e o calor residual gerado pelo motor, pelos controlos electrónicos e pelas baterias em energia térmica utilizável, poupando assim a energia das baterias.
Especialmente no inverno frio, a energia da bateria é particularmente preciosa.
Em comparação com um automóvel compacto equipado com uma bateria de 75 kWh e componentes de gestão térmica descentralizada, o mesmo modelo equipado com um eixo elétrico quatro-em-um e um sistema de bomba de calor consome menos cerca de 4 kWh de energia por 100 quilómetros (a uma temperatura exterior de 7 graus Celsius negativos). Em condições de temperatura, selecionar a condição de funcionamento WLTC) equivale a aumentar a autonomia de cruzeiro em 17% (ou 48 quilómetros).
Além disso, a energia poupada pode ser utilizada para melhorar o conforto e a segurança da condução, como o aquecimento dos bancos, do volante, dos espelhos retrovisores exteriores e do para-brisas traseiro (estes sistemas consomem cerca de 410 watts*).
Outra vantagem dos sistemas de bombas de calor da Schaeffler é a utilização do refrigerante natural dióxido de carbono (R744), que é muito menos nocivo para o ambiente do que os refrigerantes convencionais (Rf1234yf). O R744 não é inflamável, tem um baixo potencial de efeito de estufa e não causa danos na camada de ozono da atmosfera. Para os fabricantes e proprietários de automóveis, isto significa também que contribuem para a proteção do clima e para o desenvolvimento ecológico.
