Technologie : ZF travaille à l’extension de la gamme : plus compacte, plus légère et plus

Technologie : ZF travaille à l’extension de la gamme
Plus compact, plus léger et plus loin

Dans l’industrie automobile, la transformation est actuellement l’un des maîtres mots par excellence. On a parfois l’impression que cet attribut est appliqué dès que quelques nouveaux développeurs de logiciels bricolent une nouvelle interface graphique de l’infodivertissement. Le fournisseur ZF vit actuellement un changement fondamental de culture d’entreprise. Auparavant, les processus étaient clairement définis. Le constructeur automobile a commandé autant de composants au cours du cycle de vie d’un véhicule et l’entreprise de Friedrichshafen a livré à temps et avec une qualité constante. Ce modèle économique ne fonctionne plus comme ça. « Il y a dix ans, 60 % de nos ventes étaient liées au moteur thermique, aujourd’hui c’est 27 %. Les puces informatiques sont les nouveaux engrenages de ZF », explique le PDG Dr. Holger Klein.

Le monde automobile tourne différemment maintenant et de plus en plus vite. En conséquence, l’industrie est en surchauffe et agit avec frénésie sur la voie de l’électromobilité. Les constructeurs automobiles allemands semblent perdre les rênes de l’action, tandis que la concurrence venue d’Extrême-Orient donne de plus en plus le rythme. Le salon de l’automobile de Shanghai, il y a quelques semaines, a clairement fait comprendre ce fait à chaque visiteur. Alors que les constructeurs automobiles chinois présentaient une variété impressionnante de modèles de véhicules différents, le gouverneur chinois d’un grand constructeur automobile allemand traversait les halls spacieux avec une expression lugubre sur le visage.

Les fournisseurs doivent entrer dans cette danse, qu’ils le veuillent ou non. Cependant, une chose est restée la même. Vos innovations doivent trouver des acheteurs. Une réalisation ZF est le moteur électrique actuel avec une puissance de pointe de 200 kW / 272 ch et une puissance continue de 75 kW / 102 ch, qui est en service dans la Lotus Eletre. Mais le mieux est l’ennemi du bien. Avec l’EVSys800, la prochaine génération de la machine ZF-E, dont l’apparition est prévue en 2026, approche à grands pas. Le moteur électrique crée alors une puissance continue de 206 kW / 280 ch, avec un maximum de 275 kW / 374 ch. L’unité d’entraînement, qui est nettement plus compacte que la génération actuelle d’entraînements ZF, utilise, comme son nom l’indique, la technologie 800 volts, qui permet une charge rapide, et se compose d’une électronique de puissance en carbure de silicium, du moteur électrique et d’un réducteur. “Bien sûr, le moteur peut également être réduit ou utilisé dans des véhicules utilitaires”, explique le Dr. Otmar Scharrer, responsable du développement chez ZF Electromobility.

Les différents composants du module d’entraînement présentent des améliorations qui montrent que le développement des machines électriques est loin d’être terminé. Cela commence par le bobinage, qui est un développement ultérieur du soi-disant bobinage ondulé et économise dix pour cent de cuivre. Le refroidissement direct à l’huile des tiges de cuivre permet une plus grande puissance de sortie. La puissance est transmise par un réducteur coaxial à deux trains planétaires. La nouvelle technologie a fait bonne impression lors des premiers trajets dans un prototype appelé EVbeat, qui était équipé des composants d’entraînement. Nous avons particulièrement apprécié l’accélération douce et sans à-coups.

“Nous ne pensons pas que la majorité des moteurs électriques aient besoin d’une transmission manuelle”, déclare Otmar Scharrer. Ce que nous n’avons pas pu tester, c’est la répétabilité des performances, mais les ingénieurs de ZF jurent que ce n’est pas un problème. Le nouveau moteur électrique n’est pas plus petit, mais à seulement 74 kilogrammes, il est environ 40 kilogrammes plus léger que les moteurs électriques ZF actuels. Il est intéressant de noter que le changement de génération ne se fait pas brusquement, mais petit à petit. Les unités sont modulaires et les composants individuels seront remplacés par les nouveaux éléments au fil du temps.

Il est passionnant de voir comment ZF parvient à étendre la portée sans augmenter l’espace d’installation de la batterie. La manière conventionnelle serait d’emballer les cellules de stockage avec une densité d’énergie plus élevée dans les batteries. Mais de nombreuses idées raccourcissent le chemin de Rome. ZF vise la pompe à chaleur pour faire plus de kilomètres avec les batteries. Fondamentalement, une pompe à chaleur fonctionne à l’envers comme un climatiseur ou un réfrigérateur. Il extrait la chaleur de l’intérieur et la restitue à l’environnement, et avec la pompe à chaleur, c’est tout le contraire. Dans les Stromers, le compresseur comprime le réfrigérant liquide. Cela crée de la chaleur qui réchauffe l’air froid qui circule. Le principe fonctionne à basse température, mais aussi en été pour rafraîchir l’intérieur.

A des températures de -20 degrés, ce principe atteint lentement ses limites à mesure que l’efficacité diminue. La raison réside dans les propriétés du carburant R1234yf utilisé, qui sera probablement bientôt interdit de toute façon. Les ingénieurs de Friedrichshafen pompent donc du propane dans les conduites du nouveau système de gestion thermique (TherMaS), qui utilise trois circuits de refroidissement pour refroidir plus efficacement qu’auparavant les éléments sensibles à la température de l’entraînement électrique, permettant ainsi plus de puissance et d’autonomie. “TherMaS est l’avenir”, Ottmar Scharrer en est certain. L’optimisme du technicien n’est pas sans fondement, la peur de l’hivernage devrait bientôt appartenir au passé. Comme le propane a un rendement de 2,5 à -20 degrés dans la thermopompe, la portée est augmentée. Les avantages chimiques du propane sont également payants par temps chaud. En moyenne, c’est autour de 50 kilomètres pour 500 kilomètres. Il va sans dire que le composant est plus compact et plus léger que les systèmes précédents.

Le fournisseur de Friedrichshafen suit une approche holistique avec la devise “tout d’une seule source”. Cela commence par des capteurs radar qui peuvent être utilisés à la fois frontalement et latéralement et identifient les piétons jusqu’à une distance de 100 mètres, en passant par des solutions de connectivité au cerveau automobile ZF ProAI, qui est disponible en cinq versions et est destiné à ouvrir la voie à la conduite autonome. . Les produits ZF sont conçus de manière à pouvoir être intégrés dans la plupart des architectures existantes, c’est-à-dire qu’ils peuvent également interagir avec des actionneurs d’autres fabricants ou des solutions logicielles cloud. Donc en fait une vraie transformation.

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