Far progredire il mercato europeo dei veicoli commerciali elettrici

Dal trasporto pubblico alla consegna dei pacchi, il mercato dei veicoli commerciali elettrici (CV) si sta rapidamente espandendo in tutto il mondo, guidato dagli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio e dall’aumento esplosivo dell’e-commerce. Alcuni rapporti prevedono che il numero di CV elettrici prodotti in tutto il mondo nel 2030 supererà 1,8 milioni, esponenzialmente superiore agli oltre 125.000 prodotti nel 2017.

Ma non si tratta solo di aumentare i numeri. Anche le metriche delle prestazioni stanno aumentando. All’inizio, i produttori utilizzavano in genere parti standard, compresi i cuscinetti, per introdurre rapidamente il prodotto sul mercato. Ora, dopo diversi anni di test su strada nel mondo reale, si stanno concentrando in particolare sui perfezionamenti della densità di potenza e dell’efficienza del carburante . Tali enfasi possono aiutare a produrre veicoli più leggeri con più spazio per le batterie e maggiori distanze per carica. Ciò rende Timken, rinomata per la sua esperienza nella gestione dell’attrito e nella trasmissione di potenza, un partner ideale per aiutare a guidare il settore.

“Abbiamo un portafoglio di prodotti ampio e impressionante. Ma forse ancora maggiori sono le nostre capacità di analisi. Ecco perché i produttori collaborano con noi.”

Alberto Cesi
Account manager strategico

“Fornire soluzioni che migliorano l’efficienza è il nostro punto di forza”, afferma Alberto Cesi, account manager strategico con sede in Italia e veterano di Timken con una vasta esperienza nel settore automobilistico. “Abbiamo fatto proprio questo per il mercato dei CV elettrici, personalizzando le dimensioni dei cuscinetti e le caratteristiche prestazionali per adattarsi ai nuovi design del gruppo propulsore”.

Caso in questione: Timken ha svolto un ruolo chiave nel supportare una nuova iterazione completamente elettrica di un popolare veicolo utilitario commerciale leggero, che vanta un’autonomia di 200 chilometri in condizioni urbane.

“Questo modello mantiene il suo layout ma sostituisce il motore a combustione interna (ICE) con un motore elettrico e la trasmissione con una scatola di rinvio”, afferma Cesi. “Siamo stati coinvolti fin dall’inizio, durante la progettazione del layout della trasmissione, e siamo stati selezionati per fornire cuscinetti a rulli conici per la scatola di trasferimento”.

Sotto il cappuccio

Le sfide che Timken ha contribuito ad affrontare non sono insolite nel più ampio e fiorente mercato dei CV elettrici.

Max Lettl, un ingegnere applicativo di Timken che ha lavorato al progetto, spiega: “I motori elettrici girano più velocemente degli ICE, quindi le temperature di esercizio all’interno dell’alloggiamento possono diventare molto elevate. E i lubrificanti più sottili sono preferiti nei veicoli elettrici poiché un minore attrito è correlato a un minore consumo di elettricità, ma questo può aumentare la tensione sui cuscinetti.

Lettl ha lavorato in tandem con il cliente attraverso diverse modifiche di progettazione e ha condotto studi per requisiti precisi dei cuscinetti nelle loro posizioni sugli alberi intermedi e di uscita.

“Sembrava esserci una mancanza di rigidità all’interno dell’applicazione. Si piegava troppo in una posizione di appoggio”, dice. “Quindi, abbiamo integrato la matrice di rigidità dell’alloggiamento per replicare l’ambiente esatto per osservare come si comporta il cuscinetto sotto carico.”

Con il pieno sostegno delle capacità di Timken nella modellazione predittiva , nella reologia e nella tribologia , Lettl ha trovato una soluzione: un gruppo di cuscinetti a rulli conici (TRB) sviluppato con una migliore qualità della superficie e una geometria interna per ridurre al minimo l’attrito — e più rulli per consentire una maggiore assialità e capacità di carico radiale.

Il prodotto finale: un propulsore ad alte prestazioni per un veicolo utilitario leggero a emissioni zero, ideale per le missioni urbane per le quali sono noti i suoi predecessori alimentati a gas, dalla consegna di pacchi e cibo al trasporto passeggeri e ai servizi aziendali specializzati.

Lungo la strada

Timken sta attualmente lavorando su ulteriori progetti nel crescente mercato dei CV elettrici, espandendo al contempo un portafoglio di prodotti che si basa sulla tecnologia esistente dei cuscinetti a rulli conici ad alta densità di potenza ed efficienza nei consumi (PDFE). Poiché i cuscinetti e gli assi sono in genere più piccoli nei veicoli elettrici, Timken ha creato una linea elettrica di questi TRB per offrire un’alternativa più piccola ai cuscinetti a sfera, in modo che i produttori possano ridimensionare alberi e alloggiamenti per costruire riduttori più ad alta densità di potenza.

“Abbiamo un portafoglio di prodotti ampio e impressionante”, afferma Cesi. “Ma forse ancora maggiori sono le nostre capacità di analisi. Ecco perché i produttori collaborano con noi.”

Scopri di più sul laboratorio di reologia di Timken e sulla scienza alla base della progettazione di cuscinetti che massimizzano l’efficienza del gruppo propulsore.

Published: 2022/12/27