ZF: „Alles auf elektrisch“

Während viele OEMs an eigenen elektrifizierten Triebstrang-Lösungen arbeiten, zeigt ZF auf der IAA universell einsetzbare Aggregate für die Elektrifizierung vorhandener Plattformen im Bereich schwerer und mittelschwerer Lkw. Dazu gehören der E-Zentralantrieb CeTrax 2,, der elektrische Nebenabtrieb eWorX und die elektrische Lenkung EPS (Electric Power Steering).

Vorhandene Fahrzeugkonzepte lassen sich mit dem neuen CeTrax 2 Zentralantrieb elektrifizieren. Statt des Dieselmotors und des Getriebes kommt der CeTrax 2 in den vorhandenen Antriebsstrang. Bild: ZF
Vorhandene Fahrzeugkonzepte lassen sich mit dem neuen CeTrax 2 Zentralantrieb elektrifizieren. Statt des Dieselmotors und des Getriebes kommt der CeTrax 2 in den vorhandenen Antriebsstrang. Bild: ZF
Robert Domina

Als nur ein Highlight auf der IAA sieht ZF CeTrax 2, den neuen elektrischen Zentralantrieb, der als modulare Komplettlösung lokal emissionsfreien Antruieb für schwere Nutzfahrzeuge liefert. Doch die Elektrifizierung hört nicht beim Antriebsstrang auf. Deshalb entwickelte ZF auch Technologien für die Lenkung und den Antrieb von fahrzeugseitigen Arbeitsgeräten: Die neue elektrische Servolenkung EPS (Electric Power Steering) ist bereits für Steer-by-Wire-Technologien ausgelegt und unterstützt autonomes Fahren bis Level 5. Und mit dem elektrischen Nebenabtriebs-Konzept eWorX bietet das Unternehmen dem Markt ein Nebenabtriebssystem für den Betrieb von Aufbauten und deren Hydraulikpumpen, Kompressoren und anderen Arbeitsgeräten im elektrifizierten Lkw.

Dr. Christian Brenneke, Senior Vice President für Product Engineering bei der ZF-Division Commercial Vehicle Solutions (CVS): 

„Egal, ob es sich um Elektrifizierungsstrategien oder innovative Technologien für konventionelle Modellplattformen handelt – mit unserer konzernweiten Kompetenz für kostenoptimierte und effiziente Komponenten und Gesamtsysteme können wir Herstellern und Flottenbetreibern Lösungen aus einer Hand liefern.“

Also auch für die Umrüstung bestehender Fahrzeug mit konventionellen Antrieben.

 

CeTrax 2 elektrifiziert schwere Nutzfahrzeuge

Der hochintegrierte und modulare elektrische Zentralantrieb CeTrax 2 für schwere Nutzfahrzeuge vereint zwei leistungsstarke, ölgekühlte E-Motoren, ein lastschaltfähiges Dreiganggetriebe und zwei integrierte Wechselrichter auf 800-Volt-Siliziumkarbid-Basis (SiC) in einem Aggregat für den Längseinbau.

Diese „One-Box“-Lösung ermögliche es den ZF-Kunden, innerhalb einer vorhandenen Fahrzeugplattform sowohl konventionell wie elektrisch angetriebene Modelle komplett zu elektrifizieren und auf den Markt zu bringen. Der CeTrax 2 Zentralantrieb liefert laut ZF eine Dauerleistung von 360 kW (490 PS) und ein Drehmoment von 24.700 Nm. Die innovativen E-Motoren mit Hairpin-Technologie erreichen, so der Hersteller, in Verbindung mit den SiC-Wechselrichtern einen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent, das Systemgewicht liege bei knapp 385 kg. Fahrzeuge bis 44 Tonnen Gesamtgewicht ließen sich mit diesem E-Antrieb effizient, komfortabel und lokal emissionsfrei bewegen. Das integrierte Dreiganggetriebe, das mit Hilfe von intelligenter Elektronik und E-Aktuatoren gesteuert wird, ermöglicht die Anpassung an schwierige Anfahrsituationen und optimale Betriebs-Drehzahlen. Der erste Serieneinsatz ist, wie es heißt, bei einem weltweit renommierten Nutzfahrzeughersteller für 2023 geplant.

EPS: Schlüsseltechnologie auch für autonome Fahrfunktionen

Dank integriertem E-Motor vom Antriebsstrang komplett entkoppelt, unterstützt die neue aktive elektrische Servolenkung EPS (Electric Power Steering) als hydraulikfreies System die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen. ZF nutzte hier seine umfassenden Erfahrungen im Pkw-Bereich: EPS ist skalierbar, zertifiziert nach der ISO-Norm 26262 für höchste Sicherheit, erhältlich als 24-Volt- und 48-Volt-Variante und ist bis zu 8.000 Nm Abtriebsmoment freigegeben.

Mittlere und schwere Lkw, Stadt- und Reisebusse profitierten durch ihren leisen und sanften Betrieb. Für den Fahrer biete EPS dank ihres Verbunds aus Elektro-Servos und Sensoren ein, wie es heißt, „optimales haptisches Feedback“. Als Steer-by-Wire-System lasse sich die ESP einfach in aktuelle Fahrassistenzsysteme (zum Beispiel Spurhalteassistenten) einbinden und ist schon jetzt ausgelegt für die nächste Generation von automatisierten und autonomen Fahrfunktionen bis Level 5.

 eWorX: der elektrische Nebenabtrieb

Zur umfassenden Elektrifizierung eines schweren Nutzfahrzeugs gehört natürlich auch die Umstellung der Nebenabtriebe von mechanisch ab Motor oder Getriebe auf elektrisch mit eigenem E-Motor für die Hydraulik-Pumpe.

Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor muss dieser im Stand laufen, damit der Nebenabtrieb funktioniert. Mit eWorX bietet ZF nun eine komplette „Plug-and-Work“-Lösung für Fahrzeug- und Aufbauhersteller an. Aufgrund des geräuscharmen elektrischen Antriebs können Hydraulik-Aufbauten damit nicht nur lokal emissionsfrei, sondern auch außerhalb bisher üblicher Zeiten und in geräuschsensiblen Umgebungen betrieben werden. eWorX arbeite zudem unabhängig vom Fahrantrieb und könne sowohl mit elektrischen Zentral- als auch mit Achsantrieben genutzt werden. Auch für die Aufbauhersteller erleichtert sich die Anpassung: Diese hätten dank der bewährten mechanischen Anschlüsse für die entsprechenden Hydraulik-Pumpen, CAN-Bus- Kommunikation und anwendungsspezifischer Softwarepakete weniger Entwicklungsaufwand mit eWorX.