Schaeffler produz rolamento capaz de reduzir emissões CO2

A Schaeffler acaba de desenvolver um rolamento de esferas especial de alto rendimento com um disco centrifugador integrado. Este disco ajuda a reduzir as emissões de CO2 nos veículos com motores de combustão e acionamentos híbridos

Os automóveis elétricos, por seu lado, beneficiam porque podem percorrer mais quilómetros com uma única carga. O rolamento pesa apenas 300 gramas e tem um diâmetro entre cinco e dez centímetros, em função da aplicação. “A força inovadora é um fator chave para salvaguardar o sucesso da Schaeffler e do nosso negócio Automotivo”, disse Matthias Zink, CEO da Automotive Technologies da Schaeffler AG. “O nosso novo rolamento de esferas torna os acionamentos ainda mais eficientes e aumenta o atrativo da mobilidade elétrica para o uso no quotidiano”.

Os primeiros fabricantes de automóveis têm vindo a utilizar o novo rolamento de esferas na produção de transmissões híbridas e de embraiagem dupla desde 2021, e o fornecedor dos setores automotivo e industrial tem colaborado com outros fabricantes no desenvolvimento de projetos que impulsionem o lançamento de uma produção em série. Além disso, a empresa está a transferir a tecnologia pendente de patente para novas áreas de aplicação do seu negócio de rolamentos, tais como os veículos puramente elétricos. Recentemente, o rolamento foi também esteve entre os finalistas para o Prémio Alemão de Inovação 2022, na categoria das grandes empresas.

O melhor de duas execuções
Os rolamentos de esferas são abertos em ambos os lados (são denominados rolamentos abertos) ou então contam com vedantes fabricados numa borracha especial. Estes rolamentos vedados protegem as esferas e pistas de rastro dos anéis de rolamento contra a contaminação, o que se traduz num desgaste menor e, consequentemente, numa vida útil mais longa. A desvantagem, contudo, é o maior nível de atrito no rolamento, o que comporta a perda de energia valiosa.

Nos rolamentos abertos, este atrito é reduzido, mas os rolamentos avariam com maior rapidez devido à falta de proteção contra a contaminação. Um autêntico dilema. Com o rolamento de esferas de alto rendimento com disco centrifugador integrado, a Schaeffler desenvolveu um rolamento verdadeiramente único que combina as vantagens dos rolamentos abertos com as dos rolamentos vedados, incluindo o facto de o rolamento perder consideravelmente menos energia na forma de atrito. “Menos atrito significa que se usa energia de acionamento com mais eficiência, o que, por sua vez, comporta menores emissões e melhora o alcance dos veículos elétricos”,  disse o Dr. Dieter Eireiner, responsável da divisão Bearing Business da Schaeffler.

O que torna este novo rolamento especial é que os vedantes de borracha, que normalmente estão firmemente presos aos lados exteriores do rolamento, foram substituídos por um disco centrifugador de execução especial integrado no anel interno.

Este disco mantém a contaminação fora, com um efeito similar ao de um rolamento vedado. Contudo, como o disco roda livremente, o rolamento gera 80% menos atrito quando comparado com os vedantes convencionais. O resultado é uma redução de CO2 de até 0,3 gramas por quilómetro e veículo. A redução de perdas de até 30 watts por rolamento também pode melhorar o alcance dos veículos elétricos em até 1%.

“As soluções de rolamento eficientes desempenham um papel decisivo na mobilidade sustentável. Com o nosso novo rolamento, a Schaeffler ilustra como as pequenas alterações podem fazer uma grande diferença”, disse o Dr. Dieter Eireiner. Além disso, o rolamento com disco centrifugador tem uma duração mais longa. Em comparação com a de um rolamento aberto, a duração de vida útil aumenta por um fator de até dez, enquanto as unidades duram o dobro do tempo dos rolamentos de esferas vedados convencionais. Isto significa que no futuro será possível reduzir as dimensões dos rolamentos e as transmissões, o que permite poupar material e peso.

Rolamentos de esferas para uma maior eficiência nos acionamentos elétricos
A Schaeffler tem vindo a desenvolver e a fabricar rolamentos de agulhas há 70 anos. Em 2001, a empresa adquiriu a FAG Kugelfischer Georg Schäfer AG, sediada em Schweinfurt, Alemanha, e ampliou consideravelmente o seu programa de rolamentos.

Os rolamentos são indispensáveis para a indústria automotiva, bem como na engenharia mecânica e no fabrico de transmissões.  Mesmo os veículos puramente elétricos não funcionam sem eles. No entanto, embora os automóveis elétricos apenas precisem de uma velocidade para se deslocarem, também usam um redutor que diminui a velocidade do motor elétrico por um fator fixo, tornando-o compatível tanto com velocidades altas como baixas.

Com cada vez mais motores elétricos atingem velocidades de até 20.000 rpm, as execuções, os materiais, os revestimentos das transmissões e os rolamentos neles integrados estão submetidos a exigências cada vez maiores.

“A mudança para acionamentos elétricos impulsiona a inovação no desenvolvimento de rolamentos”, afirmou o Dr. Dieter Eireiner. Para isso, a empresa combinou os seus vastos conhecimentos sobre sistemas no que se refere à tecnologia de rolamentos e aos sistemas de acionamento elétricos. É nesta base que a Schaeffler também desenvolve rolamentos que previnem, por exemplo, os danos causados pela passagem de corrente, particularmente em acionamentos elétricos que funcionam a 800 volts ou com semicondutores de carboneto de silício que se utilizam na eletrónica de potência.