Від запчастин до безпілотних електромобілів: німецька компанія schaeffler робить крок у майбутнє

Під девізом on track to sustainable mobility (англ. – на шляху до стійкої мобільності) генеральний директор schaeffler ag клаус розенфельд і глава підрозділу automotive technologies маттіас цинк представили в мюнхені новітні інноваційні компоненти, системи і послуги, які вже сьогодні випереджають час, тому що створені на основі новаторських мобільних рішень майбутнього.

Співвідношення індустріальних часток у сфері виробництва schaeffler можна представити у вигляді постійно зростаючого в обсягах багатошарового пирога. В даний час індустріальний пиріг корпорації schaeffler group, складається з трьох шарів: індустріального (становить 25% діяльності компанії, деталей для післяпродажного обслуговування (13%) і нових автомобільних технологій (62%). Сумарна фінансова калорійність від цього пирога піднялася в 2020 році до 26,6 млрд євро. До сьогоднішнього дня у складі schaeffler group налічується 75 виробничих підприємств і 20 центрів нддкр, де трудяться 83 тис.чоловік. Розробки і виробництво розташовуються в чотирьох географічних регіонах, що охоплюють понад 50 країн. У європейському регіоні зосереджено 43% індустріальної потужності компанії, в китаї – 23%, в америці – 21%, в азіатсько-тихоокеанському регіоні – 13%.

агностик єдиної енергії

Зараз schaeffler, сповідуючи технічну концепцію powertrain agnostic, реалізує проривне посилення сектора, що займається силовими установками. Слово агностик походить від грецького a -, що означає “без”, і gnōsis, що означає “знання”. Відповідно до філософії сучасної техніки це означає безперебійне і взаємопов’язане синергічне функціонування систем для отримання загального якісного результату без акценту на окремі деталі середовища, в якій вони працюють. Технічний агностицизм зазвичай забезпечується або відповідністю широко використовуваним стандартам, або додаванням елементів, які дозволяють одній системі працювати в різних середовищах. Дане заплутане поняття добре пояснюється якраз на прикладі сучасних електричних силових агрегатів, що об’єднують в єдиній синергічної середовищі двигун, трансмісію, силову електроніку і температурний контроль. Цей єдиний електромеханічний ланцюг, на думку компанії, прекрасно ілюструє сучасне бачення технічного прогресу силових установок, що мають тенденцію до локального об’єднання і зрощування раніше рознесених вузлів і деталей.

стовпом досконалості schaeffler, навколо якого плавно обертається і крутиться вся світова автоіндустрія, виступає бізнес зі створення підшипників.

В результаті прогресивна схема бачення агностичної акселерації електричних рішень компанії розгортається наступним чином. На початку електричних вишукувань в автопромі панувала концепція об’єднання в єдиний вузол (енергетичне середовище) електромотора і трансмісія – два в одне ціле. Далі з’явилися рішення» три в одному”: електромотор – трансмісія – силова електроніка. А тепер панує принцип “чотири в одному”: мотор – трансмісія – силова електроніка – температурний контроль.

ставка на електроакселерацію

Електромобільність має, на думку компанії, необмежений інноваційний потенціал. Переломний момент і пік гібридних рішень як перехідної технології буде досягнутий до 2030 року, і далі електрифікація отримає практично нестримну акселерацію.

Маттіас цинк сказав, що бачення і точка зору компанії щодо е-мобільності до 2020 року стає загальним розумінням, відповідно до чого, до 2030 року автомобілів зі звичайною силовою установкою залишиться всього 30 % (до 2035 року – 15 %). Електричних гібридів буде 40% (до 2035 року – 35%), а частка повністю електричних тз до 2030 року складе відповідно 30% (до 2035 року – 50%)».

Починаючи з цього року, головну ставку в умовах електричного превалювання ринку компанія робить на втілення в активне життя відразу декількох технічних рішень. Перш за все, варто згадати провідний міст з електроприводом. Рішення schaeffler включає в себе 800-вольтовий електромотор, трансмісію, силову електроніку і температурний контроль. Номінальна потужність електроприводу становить 180 квт (для легкових автомобілів) і 500 квт (для комерційного транспорту). Завдяки використанню нової технології напівпровідників і високої щільності енергії (до 70 квт / л) ккд системи може підскочити до 99% (!)

широкий спектр застосувань від 20 до більше 300 квт: електродвигуни schaeffler для гібридних модулів, гібридних трансмісій і повністю електричних осьових приводів.

Іншою передовою розробкою німецьких інженерів є концепція слотового (щілинного) охолодження для електричних тз з прямим рідинним уприскуванням. Високоефективний температурний контроль акумуляторних автомобілів нового покоління, що включає інтегровану систему кулера з регулюванням і контролем потоків охолодження, застосуємо для широкого діапазону акумуляторних тз. Температурний контроль має вирішальне значення для електромобілів, нагадують в schaeffler. Щоб досягти високого рівня ефективності, система терморегулювання безперервно регулює температуру не тільки акумуляторної батареї, але також електродвигуна і силової електроніки, яка автоматично адаптується до навколишнього середовища і умов експлуатації. Система також контролює клімат в салоні автомобіля і одночасно забезпечує максимально можливий запас ходу. Два електричних водяних насоса, центральний електронний блок для насосів і клапанів, а також інтерфейс кулера інтегровані в центральний блок управління охолодженням. У порівнянні зі звичайними не інтегрованими системами ця конструкція економить 60% внутрішнього простору електромобіля.

Бачення електронної мобільності компанії прекрасно артикулюється розробленої і проходить зараз тестування системою прибирається провідний рульової колонки, що функціонує без прямого механічного зв’язку між кермом і колесами. Зв’язок “колеса-кермо” здійснюється тільки по проводах. На виставці schaeffler представила привід рульового управління з тактильним відчуттям зворотного зв’язку від прикладеного водієм зусилля (hwa). Система замінює звичайне рульове колесо і механічну рульову колонку мехатронними приводами, відкриваючи нові можливості для внутрішнього компонування кабіни.

зв’язок “колеса-кермо” здійснюється тільки по проводах.

Це мехатронне рішення відправляє на звалище історії звичайне рульове колесо і механічну рульову колонку. Конструкція зменшує простір необхідний для системи рульового управління і відкриває нові ідеї для дизайну інтер’єру. Hwa може пригнічувати небажаний зворотний зв’язок, наприклад вібрацію від нерівностей дороги, і підтримує змінювані передавальні числа рульового механізму, забезпечуючи небачену досі динаміку руху.

Інженери компанії також продемонстрували свою інтелектуальну мехатронну систему рульового управління задніми колесами irws, яка являє собою надзвичайно легке техрешеніе, важить не більше восьми кілограмів і забезпечує підвищену безпеку і комфорт при русі. Системна надбудова space drive 3 add-on є третім поколінням підсилювача space drive, технології з множинним резервуванням, яка відкриває шлях до автономного водіння.

блок силової електроніки.

Система hwa в даний час тестується і «вирулила» вже до позначки більше 1 млрд км без єдиного збою і похибки в роботі. На даний момент 9 тис. Рульових модулів активно експлуатуються в тестовому режимі по всьому світу.

До речі, для автономного управління автомобілями якнайкраще підходить технологія x-by-wire, запозичена німцями з авіабудування, керуючий імпульс більше не передається механічно між кермом і колесами, як раніше. Механічні вузли і з’єднання повністю замінили електронні імпульси і оптичні сигнали, що передаються від керма до коліс по проводах. Ця технологія дозволяє рульовому колесу ховатися в підлогу при використанні режиму автономного водіння. Принцип також можна використовувати в традиційних тз, де система збільшує доступний простір і розширює комфортну зону водія.

всі чотири колісних модуля

Наступним яскравим прикладом бачення електромобільності, представленої німецькою групою на iaa 2021, є рухоме шасі the rolling chassis-гнучка масштабована платформа для нових мобільних рішень без водія. Компанії schaeffler і mobileye домовилися про довгострокову співпрацю у створенні платформного рішення для легкового та комерційного транспорту (mobileye-ізраїльська хай-тек компанія,Розробляє системи допомоги водієві (adas) для зниження аварійності, придбана в 2018 році відомим постачальником електронних пристроїв і комп’ютерних компонентів intel).

Рухоме шасі від schaeffler як модульна платформа для нових концепцій мобільності поєднується з системою самоврядування mobileye drive. Мета створення: просування нової гнучкої платформи для самокерованих шатлів та інших транспортних засобів з четвертим рівнем автономії і пропозиція клієнтам можливості по використанню таких мобільних рішень, як maas (високотехнологічний спосіб планування поїздок за допомогою різних видів громадського транспорту) і taas (транспорт як послуга). Taas-це нове транспортне мислення. Замість того щоб зосереджуватися на володінні автомобілем з усіма «вхідними і вихідними», ця сервісна модель передбачає інноваційні моделі лізингу тз і аналогічні методи, наприклад, uber і lyft є типовими юзерами taas.

the rolling chassis-гнучка масштабована платформа для нових мобільних рішень без водія.

Модульна платформа вміщує в себе широкий спектр технологій schaeffler і пропонує гнучку архітектуру. Що стосується рульового управління і приводу, то в залежності від вимог замовника можуть бути реалізовані найрізноманітніші варіанти – від простої трансмісії з електроосью і центральним рульовим управлінням до використання так званих чотирьох кутових модулів schaeffler corner modules. Кожен їх поворотних кутових модулів забезпечує кут повороту до 90 градусів. У цьому рішенні компанії висловився подальший прогрес у розвитку серійного виробництва і масштабованості інновацій. Модуль складається з: двигуна, вмонтованого в маточину колеса; системи регульованої пневматичної підвіски, яка дозволяє регулювати висоту рівня підлоги транспортного засобу для зручності вивантаження / завантаження; привід електромеханічного рульового управління і гальмо.

електродвигун забезпечує максимальну безперервну потужність 180 квт і генерує крутний момент до 950 нм.

Автономна система mobileye drive являє собою кінцеве av-рішення, що гарантує безпеку за допомогою двох основних концепцій: формальної моделі responsibility-sensitive safety від mobileye для безпеки прийняття рішень в автономній системі і засобів сприйняття з використанням технології true redundancy. True redundancy-це технологія, що забезпечує надійність збереження даних, в якій дві незалежні підсистеми (камери і радари + лідари) об’єднуються, щоб отримати загальне надійне сприйняття.

Система автономного водіння також може бути розгорнута без географічних обмежень за рахунок технології av-картографії mobileye road experience management. З її допомогою створюється власна краудсорсингова av-карта глобальної дорожньої мережі. Ця мережа потім безперервно оновлюється в автоматичному режимі з використанням нових даних, зібраних на існуючому доступному ринку.

Об’єднавши av-технологію mobileye з рухомим шасі schaeffler, обидві компанії зможуть поставляти автономну, дуже гнучку і адаптовану платформу для споживачів з 2023 року. Вона з надмірністю відповідає стандартам безпеки і сприяє швидкому масштабуванню автономних транспортних рішень.

“шаффлер” постарався на славу і показав на виставці багато цікавих рішень для сучасної і майбутньої електромобільності, в тому числі і автономної. Автобудівники, транспортні та логістичні компанії внаслідок цього відкриють собі шлях до впровадження нових життєздатних схем побудови бізнесу, а значить, загальна економічна ефективність всіх структур людського суспільства зможе прогресувати в синергічному режимі.