The Future of Construction: Intelligent System Solutions by ZF

05/08/22-FR-English-NL-footer

L'avenir de la construction : les solutions système intelligentes de ZF

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ZF Electric compact loader IMAGE SOURCE: ZF Friedrichshafen AG

Électrification – zéro émission et performances maximales

Prêt pour la décarbonisation grâce à une efficacité maximale – ZF cPOWER

Construction intelligente - perception de l'environnement

L'industrie de la construction est sur le point de connaître des changements massifs, entraînés par des marchés volatils, des incertitudes économiques et des réglementations gouvernementales, exigeant une grande flexibilité et des cycles de développement rapides. Au bauma Munich, ZF prouve qu'en tant que spécialiste de la technologie de transmission et des solutions de systèmes intelligents, le Groupe est le partenaire idéal pour répondre à ces exigences. Avec des solutions de transmission évolutives dans le domaine de l'électrification et des carburants alternatifs, ainsi que des systèmes d'entraînement pour une plus grande efficacité, ZF contribue à réduire les émissions, à augmenter la productivité et à renforcer la sécurité sur les chantiers de construction. Des solutions système complètes et intelligentes, parfaitement adaptées les unes aux autres : c'est la réponse de l'entreprise aux défis auxquels l'industrie est aujourd'hui plus que jamais confrontée.
Électrification – zéro émission et performances maximales

Le système d'entraînement électrique eTRAC répond à toutes les attentes en matière de performances et de productivité des transmissions traditionnelles et les combine avec les nombreux avantages et opportunités que les systèmes électriques ont à offrir. Grâce à sa conception modulaire, cette nouvelle gamme d'entraînements centraux électriques peut facilement être adaptée à diverses applications de véhicules.

Zéro émission sans compromis sur les performances

Faible niveau sonore

Composants électriques efficaces

Transmission mécanique robuste et fiable

Espace d'installation compact

Les solutions d'e-mobilité pour véhicules compacts tels que chargeurs, tombereaux de chantier ou chariots télescopiques sont les premières à entrer sur le marché des équipements de construction, en particulier dans les zones urbaines ou à émissions réglementées. Le système de transmission eTRAC avec sa gamme de moteurs électriques 48/96/650 volts développés par ZF fournit l'entraînement sans émission nécessaire. De plus, le Groupe agit également en tant que fournisseur de systèmes (fig. 1). Il fournit non seulement l'entraînement électrique, mais offre également une combinaison d'essieux avant et arrière, d'onduleurs et d'un eDCU (Electric Drive Control Unit). Cette solution, la meilleure de sa catégorie, atteint le même rendement que les transmissions conventionnelles, sans compromettre les facteurs de performance tels que la traction et la vitesse finale.

Un système récemment lancé pour les excavatrices mobiles se compose d'une transmission powershift à 2 vitesses, d'un moteur électrique et d'un onduleur (fig. 2). Il peut être échelonné jusqu'à un couple maximal de 850 Nm et une puissance continue de 80 kW. Trois classes de puissance du système d'entraînement central électrique eCD50, eCD70 et eCD90 sont disponibles pour couvrir différentes tailles de véhicules dans les applications ciblées. Les entraînements centraux électriques peuvent facilement être adaptés à diverses applications de véhicules telles que les chargeuses-pelleteuses, les chariots télescopiques ou les équipements forestiers. Pour répondre à la demande des clients, non seulement en ce qui concerne l'entraînement par traction, ZF propose également ce que l'on appelle l'ePTO, par exemple pour faire fonctionner l'hydraulique de travail.

Pour compléter la gamme d'entraînements électriques pour les gros véhicules de construction, ZF propose la série eTRAC eCD110-210 pour les chargeuses sur pneus de taille moyenne, composée d'une transmission powershift électromécanique et d'un moteur électrique pour la traction et ePTO chacun. Une unité de commande d'entraînement électrique pour les performances globales du système et la gestion de l'alimentation complète le système (fig. 3). Avec une tension de fonctionnement de 650 V, le système peut évoluer jusqu'à une puissance continue de 120 kW ; l'ePTO va de 30 à 70 kW de puissance continue. Grâce à sa conception modulaire, le système peut également être intégré dans diverses autres applications de véhicules et peut être entraîné indépendamment de la source d'alimentation. Les solutions de la société conviennent à la fois aux véhicules électriques à batterie et aux véhicules électriques à pile à combustible, qui joueront également un rôle important dans l'avenir des engins de construction.

Prêt pour la décarbonisation grâce à une efficacité maximale – ZF cPOWER

En plus des solutions d'e-mobilité tournées vers l'avenir, une transition vers des carburants à faible émission de carbone peut être observée sur le marché, en ce qui concerne la décarbonisation des engins de construction. Selon la taille du véhicule et la demande en énergie, différentes sources d'énergie sont possibles. Alors que les batteries sont une source appropriée pour les véhicules électriques compacts et moyens, les carburants alternatifs sont une source d'énergie prometteuse pour les véhicules de taille moyenne et grande afin de réduire leur empreinte carbone. L'efficacité jouera un rôle encore plus important à l'avenir. Cela est dû d'une part à la hausse constante des coûts de l'énergie, d'autre part à une plus faible densité énergétique des carburants alternatifs qui, à leur tour, nécessitent des volumes de stockage plus importants.

Malgré toutes les différentes sources d'énergie qui sont arrivées sur le marché récemment - qu'il s'agisse d'hydrogène, d'eFuels ou, par exemple, de biodiesel - les entraînements conventionnels avec transmissions Powershift et Power Split resteront l'épine dorsale de l'architecture système du véhicule.

Quelle que soit la source d'énergie, diesel conventionnel, carburants alternatifs ou électrification : ZF est plus que prêt à relever ces défis. Avec la transmission powershift ERGOPOWER bien établie ainsi que la technologie cPOWER CVT hautement efficace, ZF peut fournir la bonne technologie de transmission, indépendamment de la source d'alimentation (fig. 4). Compte tenu des appels à la durabilité, des économies de carburant allant jusqu'à 15 % sont déjà possibles avec la technologie hydrodynamique ZF ERGOPOWER. Pour répondre aux demandes croissantes de réduction de la consommation de carburant et d'augmentation de la productivité, ZF a mis sur le marché la technologie CVT à répartition de puissance intégrale cPOWER. Cela permet d'économiser jusqu'à 25 % de carburant par rapport aux entraînements ERGOPOWER standard. Si cPOWER est associé au ZF EFFICIENCY PACKAGE, les économies de carburant augmentent de 5 % supplémentaires.
Construction intelligente - perception de l'environnement

Idéalement, l'avenir de la construction ne devrait pas seulement être climatiquement neutre, mais il devrait également fonctionner de manière sûre et efficace. Pour ce faire, ZF développe déjà des solutions système tournées vers l'avenir pour les chantiers de construction intelligents. Basé sur l'ensemble des activités du segment des véhicules particuliers et utilitaires, un large portefeuille de savoir-faire et de produits peut être réutilisé pour des applications véhicules tout-terrain. La perception de l'environnement basée sur le radar, n'étant qu'un exemple pour assurer un fonctionnement sûr du véhicule (fig. 5).
Légendes :

Système d'entraînement 1-ZF eTRAC, rendant l'équipement compact prêt pour les chantiers de construction zéro émission

2-Une nouvelle référence pour les entraînements électriques : système d'entraînement ZF eTRAC pour pelles mobiles

3-Compléter la gamme pour les gros engins de chantier : eTRAC eCD110-210 pour chargeuses sur pneus de taille moyenne

4-Prêt pour la décarbonisation : technologie ZF cPOWER CVT

5-Perception de l'environnement basée sur le radar, assurant un fonctionnement sûr du véhicule

NJC.© Infos ZF Friedrichshafen AG

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05/08/22-English

The Future of Construction: Intelligent System Solutions by ZF

15 e08 ZF Electric compact loader IMAGE SOURCE: ZF Friedrichshafen AG

Electrification – zero emissions and maximum performance

Ready for decarbonization through highest efficiency – ZF cPOWER

Smart Construction – environment perception

The construction industry is about to see massive changes, driven by volatile markets, economic uncertainties, and governmental regulations, demanding high flexibility and fast development cycles. At bauma Munich, ZF proves that as a specialist in driveline technology and intelligent system solutions, the Group is the ideal partner to meet these demands. With future-proof driveline solutions in the field of electrification and alternative fuels, as well drive systems for higher efficiency, ZF contributes to reduced emissions, higher productivity, and a higher degree of safety at construction sites. Comprehensive and intelligent system solutions, thoroughly matched to each other: This is the company ́s answer to the challenges the industry is facing today more than ever.
Electrification – zero emissions and maximum performance

The eTRAC electric drive system satisfies all the expectations for performance and productivity found in traditional drivelines and combines them with the extensive benefits and opportunities that electric systems have to offer. Thanks to its modular design this new range of electric central drives can easily be adapted for various vehicle applications.

Zero emissions without compromising on performance

Low noise level

Efficient electrical components

Robust and reliable mechanical driveline

Compact installation space

E-mobility solutions for compact vehicles such as loaders, site dumpers or telehandlers are the first to enter the construction equipment market, especially in urban or emission-regulated areas. The eTRAC driveline system with its range of 48/96/650-volt e-motors developed by ZF provides the necessary emission-free drive. Additionally, the Group also acts as system supplier (fig. 1). It not only supplies the electric drive, but also offers a combination of front and rear axles, inverters and an eDCU (Electric Drive Control Unit). This best-in-class solution achieves the same output as conventional drivetrains, without compromising on performance factors such as traction and end speed.

A newly launched system for mobile excavators consists of a 2-speed powershift transmission, electric motor, and inverter (fig. 2). It can be scaled up to peak torque 850 Nm and continuous power of 80 kW. Three power classes of the electric central drive system eCD50, eCD70 and eCD90 are available to cover different vehicle sizes in the targeted applications. The electric central drives can easily be adapted for various vehicle applications like backhoe loaders, telehandlers, or forestry equipment. To complete the customers ́ demand, not only in regards of traction drive, ZF also offers the so called ePTO, e.g., to run the working hydraulic.

To complete the range of electric drives for larger construction vehicles, ZF is offering the eTRAC eCD110-210 series for mid-sized wheel loaders, consisting of an electro-mechanical powershift transmission and one e-motor for traction and ePTO each. An electric drive control unit for overall system performance and power management completes the system (fig. 3). With a 650 V operating voltage, the system can be scaled up to 120 kW continuous power; the ePTO ranges from 30 to 70 kW continuous power. Thanks to its modular design, the system can be integrated in various other vehicle applications as well and can be driven independently from the power source. The company ́s solutions fit in both battery-electric vehicles and fuel-cell battery electric vehicles, which will also play a big role in the future of construction machineries.

Ready for decarbonization through highest efficiency – ZF cPOWER

In addition to future-oriented e-mobility solutions, a transition towards low carbon fuels can be observed on the market, when it comes to decarbonization of construction machinery. Depending on the vehicle ́s size and energy demand, different energy sources are possible. Whilst batteries are a suitable source for electric compact and medium vehicles, alternative fuels are a promising power source for medium and large size vehicles to reduce their CO2 footprint. Efficiency will play an even more important role in the future. This is due on the one hand to steadily rising energy costs, on the other hand to a lower energy density of alternative fuels which in turn, require higher storage volumes.

Despite all the different power sources entering the market recently – be it hydrogen, eFuels or, for example, bio-diesel – conventional drives with powershift and power split transmissions will remain to be the backbone of the vehicle ́s system architecture.

No matter the power source, conventional diesel, alternative fuels, or electrification: ZF is more than up to these challenges. With the well-established ERGOPOWER powershift transmission as well as highly efficient cPOWER CVT technology ZF can provide the right driveline technology, independent from the power source (fig. 4). Considering calls for sustainability, fuel savings of up to 15% are already possible with the hydrodynamic technology ZF ERGOPOWER. To meet the increasing demands for reductions in fuel consumption and higher productivity, ZF has established the fully power-split CVT technology cPOWER on the market. This leads to fuel savings of up to 25% compared to standard ERGOPOWER drives. If cPOWER is combined with the ZF EFFICIENCY PACKAGE, fuel savings increase by another 5%.
Smart Construction – environment perception

Ideally, the future of construction should not only be climate neutral, but it should also operate safely and efficiently. To ensure this, ZF is already developing future- oriented system solutions for smart construction sites. Based on all the activities in the passenger car and commercial vehicle segment, a broad portfolio of Know-How and products can be re-used for Off-Highway vehicle applications. Radar-based environment perception, being just one example to ensure safe vehicle operation (fig. 5).
Captions:

1-ZF eTRAC drive system, making compact equipment ready for zero-emission construction sites

2-A new benchmark for electric drives: ZF eTRAC drive system for mobile excavators

3-Completing the range for larger construction machinery: eTRAC eCD110-210 for midsized wheel loaders

4-Ready for decarbonization: ZF cPOWER CVT-technology

5-Radar-based environment perception, ensuring safe vehicle operation

NJC.© Info ZF Friedrichshafen AG

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05/08/22-NL

De toekomst van de bouw: intelligente systeemoplossingen van ZF

15 e08 ZF Electric compact loader IMAGE SOURCE: ZF Friedrichshafen AG

Elektrificatie – geen uitstoot en maximale prestaties

Klaar voor decarbonisatie door hoogste efficiëntie – ZF cPOWER

Slimme constructie - omgevingsperceptie

De bouwsector staat op het punt enorme veranderingen te ondergaan, aangedreven door volatiele markten, economische onzekerheden en overheidsvoorschriften, die hoge flexibiliteit en snelle ontwikkelingscycli vereisen. Op Bauma München bewijst ZF dat de Groep als specialist in aandrijflijntechnologie en intelligente systeemoplossingen de ideale partner is om aan deze eisen te voldoen. Met toekomstbestendige aandrijflijnoplossingen op het gebied van elektrificatie en alternatieve brandstoffen, evenals aandrijfsystemen voor een hogere efficiëntie, draagt ZF bij aan lagere emissies, hogere productiviteit en een hogere mate van veiligheid op bouwplaatsen. Uitgebreide en intelligente systeemoplossingen, grondig op elkaar afgestemd: dit is het antwoord van het bedrijf op de uitdagingen waar de industrie vandaag de dag meer dan ooit voor staat.
Elektrificatie – geen uitstoot en maximale prestaties

Het elektrische aandrijfsysteem eTRAC voldoet aan alle verwachtingen voor prestaties en productiviteit van traditionele aandrijflijnen en combineert deze met de uitgebreide voordelen en mogelijkheden die elektrische systemen te bieden hebben. Dankzij het modulaire ontwerp kan deze nieuwe reeks elektrische centrale aandrijvingen eenvoudig worden aangepast voor verschillende voertuigtoepassingen.

Geen uitstoot zonder concessies te doen aan de prestaties

Laag geluidsniveau

Efficiënte elektrische componenten

Robuuste en betrouwbare mechanische aandrijflijn

Compacte installatieruimte

E-mobiliteitsoplossingen voor compacte voertuigen zoals laders, dumpers of verreikers zijn de eersten die de markt voor bouwmachines betreden, vooral in stedelijke of emissiegereguleerde gebieden. Het door ZF ontwikkelde eTRAC-aandrijflijnsysteem met zijn reeks van 48/96/650 volt e-motoren zorgt voor de nodige emissievrije aandrijving. Daarnaast treedt de Groep ook op als systeemleverancier (fig. 1). Het levert niet alleen de elektrische aandrijving, maar biedt ook een combinatie van voor- en achterassen, omvormers en een eDCU (Electric Drive Control Unit). Deze best-in-class oplossing bereikt hetzelfde vermogen als conventionele aandrijflijnen, zonder concessies te doen aan prestatiefactoren zoals tractie en eindsnelheid.

Een nieuw gelanceerd systeem voor mobiele graafmachines bestaat uit een powershift-transmissie met 2 snelheden, een elektromotor en een omvormer (fig. 2). Hij kan worden opgeschaald tot een piekkoppel van 850 Nm en een continuvermogen van 80 kW. Er zijn drie vermogensklassen van het elektrische centrale aandrijfsysteem eCD50, eCD70 en eCD90 beschikbaar om verschillende voertuiggroottes in de beoogde toepassingen te dekken. De elektrische centrale aandrijvingen kunnen eenvoudig worden aangepast voor verschillende voertuigtoepassingen, zoals graaflaadmachines, verreikers of bosbouwmachines. Om aan de vraag van de klant te voldoen, biedt ZF niet alleen de tractieaandrijving, maar ook de zogenaamde ePTO, bijvoorbeeld om de werkhydrauliek aan te drijven.

Om het assortiment elektrische aandrijvingen voor grotere bouwvoertuigen te completeren, biedt ZF de eTRAC eCD110-210-serie voor middelgrote wielladers, bestaande uit een elektromechanische powershift-transmissie en elk één e-motor voor tractie en ePTO. Een regeleenheid voor de elektrische aandrijving voor de algehele systeemprestaties en energiebeheer completeert het systeem (afb. 3). Met een bedrijfsspanning van 650 V kan het systeem worden opgeschaald tot 120 kW continu vermogen; de ePTO varieert van 30 tot 70 kW continu vermogen. Dankzij het modulaire ontwerp kan het systeem ook worden geïntegreerd in verschillende andere voertuigtoepassingen en kan het onafhankelijk van de stroombron worden aangedreven. De oplossingen van het bedrijf passen zowel in batterij-elektrische voertuigen als in brandstofcelbatterij-elektrische voertuigen, die ook een grote rol zullen spelen in de toekomst van bouwmachines.

Klaar voor decarbonisatie door hoogste efficiëntie – ZF cPOWER

Naast toekomstgerichte e-mobiliteitsoplossingen is er op de markt een overgang naar koolstofarme brandstoffen waar te nemen als het gaat om het koolstofvrij maken van bouwmachines. Afhankelijk van de grootte van het voertuig en de energiebehoefte zijn verschillende energiebronnen mogelijk. Terwijl batterijen een geschikte bron zijn voor elektrische compacte en middelgrote voertuigen, zijn alternatieve brandstoffen een veelbelovende energiebron voor middelgrote en grote voertuigen om hun CO2-voetafdruk te verkleinen. Efficiëntie zal in de toekomst een nog belangrijkere rol gaan spelen. Dit komt enerzijds door de gestaag stijgende energiekosten, anderzijds door een lagere energiedichtheid van alternatieve brandstoffen die op hun beurt hogere opslagvolumes vereisen.

Ondanks alle verschillende krachtbronnen die recentelijk op de markt zijn gekomen – of het nu waterstof, eFuels of bijvoorbeeld biodiesel is – zullen conventionele aandrijvingen met powershift en powersplit-transmissies de ruggengraat blijven van de systeemarchitectuur van het voertuig.

Ongeacht de krachtbron, conventionele diesel, alternatieve brandstoffen of elektrificatie: ZF kan deze uitdagingen meer dan aan. Met de beproefde ERGOPOWER powershift-transmissie en de uiterst efficiënte cPOWER CVT-technologie kan ZF de juiste aandrijflijntechnologie leveren, onafhankelijk van de krachtbron (afb. 4). Gezien de roep om duurzaamheid zijn brandstofbesparingen tot 15% al mogelijk met de hydrodynamische technologie ZF ERGOPOWER. Om te voldoen aan de toenemende vraag naar een lager brandstofverbruik en een hogere productiviteit, heeft ZF de volledig power-split CVT-technologie cPOWER op de markt gebracht. Dit leidt tot een brandstofbesparing tot 25% in vergelijking met standaard ERGOPOWER-aandrijvingen. Als cPOWER wordt gecombineerd met het ZF EFFICIENCY-PAKKET, stijgt de brandstofbesparing met nog eens 5%.
Slimme constructie - omgevingsperceptie

Idealiter zou de toekomst van de bouw niet alleen klimaatneutraal moeten zijn, maar ook veilig en efficiënt moeten werken. Om dit te garanderen, ontwikkelt ZF nu al toekomstgerichte systeemoplossingen voor slimme bouwplaatsen. Op basis van alle activiteiten in het personenauto- en bedrijfswagensegment kan een breed portfolio aan knowhow en producten worden hergebruikt voor off-highway voertuigtoepassingen. Op radar gebaseerde omgevingswaarneming, slechts één voorbeeld om een veilige bediening van het voertuig te garanderen (fig. 5).
Bijschriften:

1-ZF eTRAC-aandrijfsysteem, waardoor compacte apparatuur klaar is voor emissievrije bouwplaatsen

2-Een nieuwe maatstaf voor elektrische aandrijvingen: ZF eTRAC-aandrijfsysteem voor mobiele graafmachines

3-Voltooiing van het assortiment voor grotere bouwmachines: eTRAC eCD110-210 voor middelgrote wielladers

4-Klaar voor decarbonisatie: ZF cPOWER CVT-technologie

5-Radargebaseerde omgevingswaarneming, waardoor een veilige bediening van het voertuig wordt gegarandeerd;

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