70 Newton metri per chilogrammo di peso: Rivoluzionaria trazione motore già in fase di test

Il motore con un peso di poco più di 74 kg, è in grado di generare una coppia di 5.200 Nm. La sua potenza massima è di circa 374 CV, mentre la potenza continua risulta inferiore di soli  un quarto. Stiamo parlando dell’ultima unità ultracompatta, già in fase di test su strada. Il suo creatore è l’azienda ZF, che ha appena presentato le possibilità del suo ultimo sviluppo.

EVSys800: il motore con il miglior rapporto peso/potenza sul mercato

Per coloro che si stropicciano gli occhi per lo stupore vedendo il valore di 5200 Nm di coppia in un motore di un’auto, spieghiamo subito: tali parametri sono possibili da ottenere nelle trasmissioni elettriche. Il motore EVSys800 presentato da ZF è ovviamente un’unità elettrica. L’azienda tedesca collabora costantemente con le case automobilistiche che al giorno d’oggi si aspettano azionamenti sempre più efficienti ed economici, e allo stesso tempo privi di emissioni ed ecologici. La priorità è, tra gli altri, la riduzione di peso e dimensioni aumentando l’efficienza del motore, oltre a limitare l’uso di elementi di terre rare. Un’unità ZF che soddisfa queste esigenze è già in fase di test, montata sull’asse motore posteriore del modello elettrico Porsche Taycan (il veicolo di prova aveva il nome in codice EVbeat). La scelta dell’auto non è casuale, perché la Taycan è il primo modello prodotto in serie dotato di una batteria da 800V.

La trasmissione pesa complessivamente di 74 kg. Rispetto alle soluzioni precedenti, la riduzione del peso di vasta portata è stata possibile grazie a un nuovo approccio olistico alla costruzione della trasmissione. L’accento è stato posto sulla riduzione del numero di componenti di azionamento necessari. ZF ha introdotto un cambio compatto e un nuovo tipo di avvolgimento del motore elettrico, simile a una treccia (nella foto sotto). Il risultato è un azionamento più stretto rispetto alla precedente soluzione ZF di 5 cm, fattore molto importante nel caso di un modulo montato direttamente sull’asse motore del veicolo.

Il nuovo avvolgimento del motore occupa la metà dello spazio della soluzione convenzionale (anche la necessità di rame è stata ridotta di circa il 10%). La forma brevettata consente un raffreddamento dell’olio più efficace, direttamente dove l’emissione di calore è maggiore.

Il riduttore della trasmissione è collegato a due riduttori epicicloidali, la cui ulteriore funzione è quella di fungere da differenziale. In confronto con i tradizionali concetti di offset in cui gli alberi di ingresso e di uscita non sono sullo stesso asse, la soluzione coassiale riduce i requisiti di peso e spazio di installazione senza compromettere prestazioni, rumore e vibrazioni.

Sistema di gestione termica TherMaS per auto elettriche

Realizzare un piccolo motore elettrico ad alta potenza è una sfida progettuale dovuta principalmente alla necessità di dotarlo di un raffreddamento adeguato e ottimale in ogni condizione. ZF ha sviluppato il primo sistema di gestione termica centralizzato sul mercato. La soluzione TherMaS dispone di una propria unità centrale, che elabora le informazioni su tutti i processi termici nel veicolo. Questo concetto coincide con la tendenza di costruire supercomputer di dominio a bordo, che vengono sviluppati, tra gli altri, da Centri tecnici polacchi ZF.

TherMaS utilizza il propano come refrigerante (un gas privo di fluoro più ecologico). Il sistema dispone di tre circuiti di distribuzione del fluido, costantemente monitorati da un computer. Nonostante la metà del refrigerante utilizzato rispetto alle soluzioni precedenti, la capacità di raffreddamento è stata raddoppiata. Il circuito frigorifero centrale è collegato a due circuiti separati che hanno compiti specifici: uno si occupa del raffreddamento in caso di temperature particolarmente elevate, l’altro impedisce il congelamento degli elementi dell’impianto in condizioni di freddo estremo. Il sistema dispone di una pompa di calore da 800 V integrata e molto efficiente.

Quali sono le capacità del nuovo sistema ZF TherMaS? Innanzitutto l’autonomia del veicolo, particolarmente visibile in condizioni di temperature estreme in inverno e in estate. Durante i test del veicolo EVbeat durante gli ZF Global Technology Days, sono state presentate simulazioni che consentono di determinare l’autonomia del veicolo con elevata precisione in base alle condizioni prevalenti, alla modalità di guida e al funzionamento dei dispositivi di bordo (ad esempio l’aria condizionata).

Il primo utilizzo del nuovo propulsore ZF nelle auto di serie è previsto nel 2026.