Presseinformation
ZF High Revolution Drive: Mehr Drehzahl, wenig Bauraum
- Hochdrehzahlansatz mit bis zu 30.000 U/min: ZF hält Geräusche dank jahrzehntelanger Getriebekompetenz im Griff
- Kompakte Bauweise erleichtert Fahrzeugherstellern die Integration des Antriebs in neue Fahrzeugarchitekturen
- Skalierbare Architektur macht Antrieb geeignet für unterschiedliche Leistungsstufen sowie 400- und 800-Volt-Plattformen
Friedrichshafen. Weniger Bauraum, weniger Gewicht, gleiche Leistung: Mit dem High Revolution Drive hat ZF einen besonders kompakten elektrischen 3-in-1-Antrieb entwickelt. Im Zentrum der Entwicklung steht eine Motordrehzahl von bis zu 30.000 U/min. Sie ermöglicht eine kleinere und leichtere E-Maschine mit geringerem Magnetbedarf. Ein hoch übersetztes zweistufiges Getriebe stellt das erforderliche Drehmoment am Rad bereit. Das neue Antriebskonzept baut auf der bestehenden SELECT-Plattform auf. Fahrzeughersteller gewinnen damit zusätzlichen Spielraum für neue Fahrzeug- und Plattformkonzepte.
Die Motordrehzahl des High Revolution Drive liegt fast doppelt so hoch wie bei herkömmlichen Systemen. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel der Komponenten: „Beim High Revolution Drive kommt die gesamte Systemkompetenz von ZF zum Tragen“, sagt Thomas Meiser, Leiter der Business Unit E-Mobility bei ZF. „Wir optimieren nicht einzelne Komponenten isoliert, sondern stimmen E-Maschine, Leistungselektronik und Getriebe konsequent aufeinander ab.“
Das Prinzip: Bei gleicher Leistung reduziert eine höhere Drehzahl das erforderliche Motordrehmoment. Da dieses eng mit dem Rotorvolumen zusammenhängt, lässt sich die E-Maschine kleiner und leichter auslegen. Für Motordrehzahlen von bis zu 30.000 U/min erhöht ZF die Übersetzung des zweistufigen Stirnradgetriebes auf etwa 18:1. So steht am Rad weiterhin das erforderliche Drehmoment zur Verfügung. ZF integriert dabei E-Maschine, Inverter und Getriebe in ein 3-in-1-System. Die nun vorgestellte Auslegung erreicht 200 kW Spitzenleistung und 3.500 Nm Spitzendrehmoment am Rad.
Akustik als ZF-Stärke: Hohe Drehzahl, geringe Geräusche
Geräusche und Schwingungen auch bei hohen Drehzahlen im Griff zu haben, ist eine besondere Stärke von ZF. Dafür nutzt der Technologiekonzern seine jahrzehntelange Erfahrung in der Verzahnungs- und Radsatzentwicklung. Denn gerade hohe Drehzahlen stellen besondere Anforderungen an das Geräuschverhalten. ZF begegnet ihnen durch die gemeinsame Auslegung der Komponenten: „Robustheit und ein geringes Geräusch- und Schwingungsniveau waren von Anfang an harte Entwicklungsziele“, so Meiser. „Dazu haben wir E-Maschine, Verzahnung, Lagerung und Zahngeometrie gemeinsam betrachtet. Für die vorgestellte Auslegung sind 30.000 U/min der wirtschaftliche und technische Sweet Spot.“
Weniger Bauraum, Gewicht und Magnet
Im Vergleich zu einem bereits kompakten Standardantrieb der ZF eDrive Platform SELECT mit gleichen Leistungsdaten und 18.000 U/min benötigt der High Revolution Drive knapp 25 Prozent weniger Bauraum und wiegt 25 Prozent weniger. Hohe Drehzahlen und hohe Übersetzung gehen dabei nicht zulasten der Effizienz: Sie liegt auf dem Niveau des vergleichbaren Standardantriebs der SELECT-Plattform. Die benötigte Magnetmasse sinkt um 50 Prozent. Das bietet Kostenvorteile und kann Abhängigkeiten in der Lieferkette reduzieren.
Das geringere Gewicht trägt zudem dazu bei, die elektrische Reichweite zu erhöhen. Im Fokus steht der volumenstarke Pkw-Markt mit Antriebsleistungen von etwa 150 bis 200 kW. Die Architektur ist für unterschiedliche Leistungsstufen sowie 400- und 800-Volt-Systeme skalierbar.
SELECT: Neues Antriebskonzept auf bewährter Plattform
Der Ansatz folgt zugleich der Plattformstrategie von ZF: Der High Revolution Drive ist als Variante der modularen SELECT-Familie konzipiert und nutzt vorhandene Technologien. Damit verbindet ZF kalkulierbare Produktkosten mit hoher Flexibilität für unterschiedliche Industrialisierungskonzepte. „Mit SELECT müssen wir nicht für jede neue Antriebsvariante bei null anfangen“, sagt Meiser. „Wir nutzen unseren Baukasten, um neue Konzepte gezielt auf unterschiedliche Kundenanforderungen auszulegen.“
ZF spricht bereits mit zahlreichen Automobilherstellern über den High Revolution Drive. ZF strebt einen Serienstart bis 2030 an.
