As vendas de carros elétricos crescem a cada dia no mundo inteiro. No primeiro trimestre de 2021, os veículos elétricos híbridos representaram 18,4% do total das vendas de automóveis de passageiros na Europa. Em um ano, quase dobraram sua participação de mercado.
Segundo a consultoria de mercado Bloomberg, em 2030, os veículos eletrificados serão mais da metade de todos os veículos de passageiros vendidos.
Os fabricantes de automóveis são pressionados a lançar modelos que sejam atraentes em alcance, desempenho e custo.
De fato, para a maioria das pessoas os carros elétricos ainda são muito caros.
A SKF, líder mundial na fabricação de rolamentos industriais, tem contribuído para este objetivo.
Desenvolveu um rolamento de esferas de alta velocidade para o novo sistema de acionamento de transmissão da empresa austríaca de pesquisa e consultoria automotiva, AVL.
Sistema que oferece um motor mais compacto, econômico, com maior eficiência e maior durabilidade.
O desafio de encontrar um rolamento para sistemas de transmissão de carros elétricos
Quando a AVL começou a desenvolver o novo eixo eletrônico de alta velocidade, a primeira missão foi encontrar o [rolamento correto]. Capaz de suportar as forças provocadas pela velocidade de rotação mais alta.
Especialmente porque os carros elétricos de hoje operam entre [12.000 e 14.000 rpm]. A próxima geração funcionará a [20.000 rpm].
Para atingir rotações na faixa de 30.000 rpm, muitos diziam ser impossível de conseguir. Sobretudo com um rolamento de esferas de aço, lubrificado com graxa.
Logo, a AVL precisava de um parceiro disposto a desenvolver o rolamento de última geração.
E qual seria a empresa capaz de superar este desafio?
É óbvio que seria a SKF Rolamentos. Desde o início de sua estória, a SKF trabalha em estreita colaboração com a indústria automotiva para enfrentar os novos desafios.
Sendo assim, seria a fornecedora de rolamentos certa para isso.
A tarefa de desenvolver um Rolamento de esferas de alta velocidade
A potência gerada pelo motor elétrico é calculada por:
torque (Nm) x velocidade (rpm) = potência (kW)
Dessa forma, se a velocidade aumentar, o torque pode reduzir. Mantendo-se a mesma potência.
Ao diminuir o torque de um motor elétrico, o volume do motor também pode ser reduzido, o que aumenta a [densidade de potência] de todo o carro elétrico.
Em primeiro lugar, havia o desafio da limitação da gaiola do rolamento. Os especialistas da SKF trabalharam muito no design da gaiola. O objetivo era aumentar a rigidez para sustentar o aumento da aceleração e da desaceleração.
Em segundo lugar, foi encontrar a graxa certa. A SKF tem graxa para altas velocidades e graxa para altas temperaturas, mas faltava a combinação de ambas.
Mas, com o suporte da equipe de lubrificação, foi possível encontrar uma solução que atendeu a todos os requisitos.
Construindo um sistema de transmissão eficiente e confiável para carros elétricos
Os sistemas de transmissão de força de veículos elétricos (powertrain) são mecanicamente mais simples do que seus equivalentes com motor de combustão.
Porém, construir um sistema de transmissão elétrico, eficiente e confiável, é extremamente desafiador.
A relação de velocidade rotacional mais alta, impõe condições desafiadoras e exigentes nos rolamentos usados nas transmissões de carros elétricos.
Embora o número de rolamentos seja quase o mesmo em um eixo elétrico, em comparação com o tradicional, o desafio técnico é maior que antes.
Para suportar altas forças centrífugas e minimizar o autoaquecimento gerado pela rotação rápida, esses rolamentos requerem designs de gaiola especializados, geometria interna e características de lubrificantes.
Os fabricantes também precisam que eles operem de forma confiável durante a vida útil do veículo.
Atualmente entre 10 a 15 anos ou 300.000 quilômetros. Contudo, em breve deve chegar em 500.000 quilômetros ou mais.
Rolamento de esferas de alta velocidade SKF HSBB 1.8
Segundo Anthony Simonin, gerente de portfólio técnico no EV & HEV Application Competence Center da SKF, o recém-lançado rolamento de esfera HSBB 1.8 permitirá que sistemas de transmissão elétricas alcancem velocidades de rotação muito altas. Com um fator de velocidade de 1,8M NDm *.
“Isso permitirá maior eficiência e melhor quilometragem do carro elétrico. Tudo isso, a um custo menor do que aumentar o tamanho da bateria.”
A indústria automotiva certamente tem interesse nisso. Como resultado, poucos dias após o lançamento, a SKF recebeu vários pedidos de orçamento do rolamento.
Agora é aguardar que os modelos cheguem ao mercado brasileiro com preços mais acessíveis. Dessa forma, poderemos acompanhar essa transformação de perto. Não só na indústria automotiva, mas no modelo de consumo de fontes de energia renovável. Acima de tudo, a contribuição para um meio ambiente sustentável será enorme com a adoção sistemas de carros elétricos.
