ZF foca em pesquisas que buscam soluções inovadoras para o futuro da mobilidade

Referência em tecnologia de ponta, empresa tem 5.400 funcionários dedicados exclusivamente à P&D (Pesquisa & Desenvolvimento)

 Texto e fotos: ZF

Na Alemanha, a Engenharia da ZF se dedica a projetos de design leve, motorização elétrica, inovações sustentáveis, redução de consumo e uma acústica livre de ruídos.

Demonstrar os benefícios da mobilidade elétrica combinada com um design leve – esta é a meta do veículo-protótipo de inovação da ZF com transmissão elétrica de eixo (1), inversor (2), barra estabilizadora híbrida (3), suporte de suspensão e módulo de articulação (4), suspensão traseira semi-independente com estabilizador leve (5) e amortecedores leves (6), além de um comutador rotativo (7) como unidade de controle de cabine
      
A “Cultura de Inovação” sempre esteve presente na ZF, desde o início de suas atividades em 1915, na Alemanha. E para manter o seu diferencial de fornecedora Premium em soluções tecnológicas de mobilidade, hoje o Grupo conta com 5.400 funcionários dedicados à P&D (Pesquisa & Desenvolvimento), dos quais 760 destes são engenheiros.
Ao todo, são nove Centros de Desenvolvimento distribuídos pelo mundo – o último deles começou a operar recentemente no Brasil, na planta industrial de Sorocaba, interior de São Paulo. Na matriz alemã, o foco é pensar em soluções para o futuro da mobilidade. Atualmente, três projetos comprovam porque a ZF sempre está um passo à frente quando se trata de inovação.

E-mobilidade & Design Leve – Neste ano, a ZF desenvolveu um automóvel-protótipo com motorização elétrica e componentes de design leve. De acordo com Stefan Sommer, CEO do Grupo, a ZF sabe que, se a indústria automotiva já estuda novos conceitos em motores, ela, como fornecedora, não pode se limitar a fornecer o mesmo tipo de transmissão aplicada nos carros de hoje: “Afinal, temos todas as qualidades necessárias para criar conceitos inteligentes para os futuros modelos de transporte”, diz o executivo.
Em um automóvel-protótipo desenvolvido por sua Engenharia, a ZF aplicou seu know-how tecnológico para construir um powertrain totalmente elétrico. E como o peso dos componentes automotivos provoca impacto sobre a autonomia dos veículos, a empresa aplicou sua expertise em construção de chassis leves para desenvolver eixos e componentes com um peso menor do que os convencionais. “Nosso protótipo é a ‘prova viva’ de nossa diversificada experiência automotiva”, acrescenta Sommer.
O automóvel-protótipo pode ser produzido em escala – caso haja demanda de mercado. Enquanto isso, a ZF continua entregando produtos que atendem às necessidades atuais de mercado: “Para os carros movidos a motores de combustão interna, temos desenvolvido transmissões cada vez mais eficientes, e isso deve ajudar a reduzir progressivamente as emissões de CO2. Nossas previsões sugerem que o mercado vai começar a mudar após 2030. E por isso já estamos atentos às novas tecnologias, que serão totalmente elétricas”, comenta Sommer.
O automóvel-protótipo faz parte de uma série de veículos de teste que a ZF vem desenvolvendo nos últimos anos. Assim, a Engenharia da empresa consegue conectar seu powertrain ao chassi para realizar testes cada vez mais completos. Um dos frutos desse trabalho foi a 9HP, a primeira transmissão automática de nove marchas feita para automóveis com motores dianteiros transversais.
O próprio CEO da ZF dirigiu o protótipo – e aprovou o desempenho: “Sinceramente? Foi muito divertido. Em termos de torque e aceleração é como dirigir um carro esportivo. Não é apenas um carro para pessoas sensatas!”, brincou Sommer.

Tecnologias sustentáveis – Cada vez mais pessoas, em países de economias emergentes (como o Brasil), podem comprar um carro próprio. E esta recente prosperidade trouxe não apenas um boom automotivo global, mas também o aumento do consumo de combustível e das emissões de poluentes. Por isso, uma nova forma de mobilidade é necessária, e ela precisa se basear em uma tecnologia eficiente.
Uma das melhores soluções é optar por veículos menores, mais leves e elétricos (emissão zero de poluentes). Por meio da web (que forneceria as atualizações de tráfego em tempo real), esses veículos seriam capazes de se conectar com outros meios de transporte em funcionamento, em um cenário onde o fluxo de tráfego possa ser controlado por computador baseado em uma "inteligência coletiva". Esse cenário futurista exige uma tecnologia que integre em espaço físico uma ampla oferta de eletricidade, inovações em armazenamento de energia, design leve e tecnologias de acionamento elétrico. E a ZF está trabalhando em todas estas áreas.
Ao longo dos próximos anos, prosseguirá o reinado do motor de combustão interna – mas há espaço para reduzir o consumo de combustível e de emissões. As transmissões e eixos têm um grande impacto sobre o desempenho de energia em todos os veículos, e por isso os produtos ZF são pensados para manter a velocidade do motor otimizada de modo a obter um baixo consumo de combustível. Outros itens como embreagens e conversores de torque que consomem menos energia também abrem o caminho para uma maior sustentabilidade.
A tecnologia ZF também se esmera em diminuir os efeitos menos desejáveis ??de motores de tamanho compacto: o ruído e vibração. Em comparação com as transmissões de seis marchas, a 8HP reduz em 6% o consumo e as emissões, e tal desempenho pode chegar a 11% quando o veículo possui um sistema “start-stop”. A mudança de marcha é quase imperceptível (feita em milésimos de segundos), e o torque só consome energia quando necessário. Aliado à transmissão, o sistema de direção hidráulica da ZF Lenksysteme se vale do mesmo princípio: o componente Servolectric só consome energia quando o motorista usa o volante. Os 27 milhões de veículos vendidos com Servolectric estão reduzindo as emissões de CO2 em cerca de 2,6 milhões de toneladas por ano.
As transmissões e sistemas de direção da ZF são todos controlados eletronicamente. A empresa acumula uma enorme experiência no desenvolvimento de sistemas eletrônicos por uma questão óbvia e fundamental: para entregar economia e conforto, um produto precisa ter seu hardware e software trabalhando em perfeita harmonia. Bits e bytes em um automóvel tornaram-se o novo referencial de eficiência.
Os veículos híbridos combinam as vantagens de mobilidade elétrica e dos motores de combustão interna: enquanto os engenhos podem ser menores por conta da motorização elétrica adicional instalada, esta última é alimentada com energia gerada pelo sistema de frenagem regenerativa. Em 2008, a ZF foi a primeira fornecedora automotiva da Europa a produzir componentes híbridos para carros. As transmissões híbridas também estão disponíveis para iates e caminhões pesados?
Para reduzir o peso do automóvel, a ZF está trabalhando em projetos de chassis leves e componentes da suspensão feitos de materiais alternativos, como fibra de vidro e fibra de carbono. Nos veículos comerciais, o light design também gera mudanças competitivas: um eixo para suspensão traseira pode ser 40% mais leve que um modelo convencional, uma vantagem que aumenta a capacidade de carga útil.

Em busca da Acústica perfeita – Os engenheiros dos Centros de Desenvolvimento da ZF voltados aos projetos para automóveis de luxo e veículos comerciais têm um enorme desafio para superar: diminuir todo e qualquer tipo de ruído feito pela transmissão ou pelos componentes.

A equipe de Acústica da ZF é formada por engenheiros especializados em design, controle de vibrações, ciências da computação e design sonoro. Há grupos específicos de trabalho: na unidade da cidade alemã de Schweinfurt, o foco é em amortecedores, e no município de Schwäbisch Gmünd, os sistemas de direção. Em Damme, onde o trabalho é em cima de componentes de chassis, os pesquisadores buscam duas metas: o conforto dos passageiros e a diminuição de ruídos.
Para alcançar seus objetivos, os especialistas em acústica da ZF acompanham todo o processo de desenvolvimento do veículo, desde os esboços preliminares do projeto até o produto acabado.
No caso de automóveis de luxo, após acompanhar e analisar o processo de desenvolvimento do design do veículo, o próximo passo é testar os componentes ZF em um test-drive. "Quando sua audição é treinada para distinguir todos os tipos de ruídos, você não consegue simplesmente se desligar. Como sempre estou ouvindo atentamente nossos veículos de teste, acabo fazendo isso até com os carros de meus amigos”, comenta Tobias Vöhringer, especialista da ZF em Acústica.