15 jul ZF Steer-By-Wire: impulsionando a inovação em uma nova direção

• Mais agilidade, estabilidade e conectividade: a tecnologia de direção por cabos, Steer-By-Wire (direção por cabos), como base para os sistemas de direção de amanhã

• A ZF fornecerá à Mercedes-Benz a tecnologia Steer-By-Wire a partir de 2026

• ZF EasyTurn: Revolucionando a capacidade de manobra para veículos urbanos e de entrega

Friedrichshafen. Com o Steer-By-Wire, (direção por cabos) a transmissão mecânica fixa entre o volante e as rodas é substituída por uma pura conexão de software variável.  Isso amplia significativamente as possibilidades de configuração da relação de direção. Em veículos modernos definidos por software, a tecnologia garante manobras mais precisas, mais estabilidade e segurança, bem como capacidade de resposta ideal. Além disso, o sistema Steer-By-Wire permite novos designs de volante e cockpit. A conexão eletrônica entre os componentes de direção abre caminho para a integração perfeita das funções de direção autônoma de nível 4 e acima. A ZF é pioneira neste campo e já garantiu vários contratos de produção em série para seu sistema.  Pela primeira vez, a empresa levará essa tecnologia ao mercado europeu, em parceria com a Mercedes-Benz. A ZF se baseia em décadas de experiência e profundo conhecimento do sistema para impulsionar essa inovação. O exemplo mais recente é a combinação entre o Steer-By-Wire e o conceito de eixo ZF EasyTurn.

Em veículos modernos definidos por software, a tecnologia Steer-By-Wire – direção por cabos – (SbW) permite manobras mais precisas, maior estabilidade e segurança e capacidade de resposta de direção ideal. Esses sistemas de direção são, portanto, a melhor escolha para veículos em que os recursos orientados por software, assistência ao motorista e eletrificação estão aumentando os benefícios para o cliente.

A ZF está se posicionando à frente dessa transformação tecnológica. Um excelente exemplo é o carro-chefe elétrico da NIO, o ET9, o primeiro carro de passeio na China a apresentar um verdadeiro sistema Steer-By-Wire, fornecido pela ZF.

A ZF também garantiu outro pedido, da Mercedes-Benz.Isso marca a primeira produção em série na Europa de um veículo com essa tecnologia, prevista para 2026. “Com nossa experiência em sistemas de direção, permitimos que as montadoras de todo o mundo desbloqueiem todo o potencial dinâmico de seus veículos”, diz Philippe Gasnier, Head de Pesquisa e Desenvolvimento da Divisão de Soluções para Chassis da ZF. “Isso nos posiciona como o parceiro ideal para as montadoras quando se trata dessa tecnologia que define o futuro”.  

Steer-By-Wire: Uma tecnologia chave para dinâmica de condução avançada e automação

Ao contrário dos sistemas de direção convencionais, o Steer-By-Wire elimina a conexão mecânica entre o volante e a caixa de direção. A força de direção é gerada por um atuador mecatrônico posicionado entre as rodas. A estímulo na direção feito pelo motorista é capturado por um atuador de volante no cockpit, com detecção precisa do ângulo de rotação. 

Uma unidade de feedback de torque – um pequeno motor elétrico no volante – recria a sensação natural de direção e feedback da estrada. O sistema ZF, projetado com redundância para segurança, ajusta dinamicamente a relação de direção para se adequar a diferentes velocidades e condições de condução. Isso significa que o ângulo do volante é traduzido de forma ideal no ângulo da roda: uma relação direta para maior agilidade durante o estacionamento e uma relação mais indireta para maior estabilidade e conforto em velocidades mais altas. 

Os motoristas podem sentir a diferença imediatamente e, para montadoras os benefícios são igualmente atrativos. A tecnologia Steer-By-Wire da ZF tem a capacidade de transmissão de dados para uma sensação de direção precisa, confortável e segura, com excelente capacidade de resposta e dinâmica aprimorada – permitindo uma ampla gama de funções que elevam o conforto, a segurança e a experiência geral de direção. O cockpit e o interior podem ser projetados com mais liberdade, oferecendo maior espaço e conforto para os passageiros.

A tecnologia também permite novas geometrias de volante, incluindo aros de volante dobráveis. Sem a necessidade de um eixo de direção intermediário, não há mais a necessidade de direcionar os componentes do interior para o compartimento do motor. Isso agiliza a montagem e o posicionamento dos componentes de direção, além de facilitar a adaptação de plataformas para diferentes séries de modelos ou mercados, seja para volante à direita ou à esquerda. A eliminação do eixo de direção intermediário também ajuda a reduzir a transmissão de ruído e aumenta a segurança passiva.

Além disso, a tecnologia Steer-By-Wire fornece a base essencial para sistemas de assistência ao motorista de última geração. Enquanto os sistemas de direção mecânica suportam funções ADAS até o Nível 3, o Steer-By-Wire permite recursos até o Nível 4 e além. Isso também inclui futuros recursos de segurança ativa, como AES – Direção Automatizada de Emergência.

Um serve para todos: algoritmos de software ao invés de mecânica

O Steer-By-Wire também oferece a vantagem de permitir que a direção e a dinâmica de direção sejam totalmente ajustadas por meio do software. Como resultado, as montadoras podem expressar a sensação de direção única de sua marca apenas por meio de software. Não há mais necessidade de projetar variantes mecânicas para diferentes modelos e configurações. Isso não apenas melhora a escalabilidade da produção, mas também aumenta a eficiência geral de custos. Também simplifica a calibração do chassi e reduz os tempos de desenvolvimento e montagem. No cockpit, uma gama ainda maior de modos de condução pode agora ser livremente selecionável, permitindo que os condutores respondam com mais precisão a qualquer situação de condução. 

O Twin Worm permite uma sensação de direção específica da marca com máxima otimização de espaço

Dirigir é sempre uma interação entre o motorista, o veículo e a estrada. É por isso que o feedback sentido através do volante é tão crucial – tanto para a segurança como para o prazer de condução. Desenvolvida pela ZF, a Unidade de Feedback de Torque com o conceito patenteado “Twin Worm” combina a capacidade de transmissão de dados para excelente feedback e precisão da direção com um design compacto – oferecendo a mais alta relação torque/tamanho de sua classe. 

A ZF Twin Worm Unit usa dois acionamentos independentes controlados por software de forma independentes que operam em conjunto para gerar feedback preciso da direção e sensação refinada para o condutor. Esse design não apenas fornece redundância do sistema, mas também permite um controle excepcionalmente preciso. “Graças a este sistema mecatrônico e seu software de controle especializado, conseguimos eliminar por completo – e mais importante, precisamente – a folga mecânica inerente encontrada nos mecanismos de engrenagens”, explica Stéphane Cassar, Head do grupo de produtos Steer-By-Wire da ZF. 

O atrito e a folga nos sistemas de direção são fatores-chave que influenciam o conforto da experiência de dirigir. No sistema ZF Twin Worm, esses parâmetros não são replicados por meios mecânicos complexos ou componentes adicionais, como molas e amortecedores. Em vez disso, eles são gerenciados inteiramente por meio do sistema de controle avançado baseado no software mencionado acima. “Nosso conceito Twin Worm torna tudo isso muito mais fácil de alcançar”, diz Cassar. A relação de direção e, com ela, o ângulo máximo do volante pode ser amplamente ajustado. Na verdade, ele pode ser reduzido para apenas 180 a 210 graus, abrindo a porta para designs de volante totalmente novos e mais planos. Como resultado, não é mais necessário cruzar as mãos durante a direção. Como o sistema atende ao mais alto nível de segurança funcional (ASIL-D), ele é totalmente compatível com funções de direção automatizada do nível 4 e acima.   

EasyTurn: Agilidade excepcional com eixo dianteiro direcional

Graças à experiência do Grupo ZF em tecnologia Steer-By-Wire, o sistema de suporte de suspensão do eixo dianteiro EasyTurn recebeu um aprimoramento significativo. Com o EasyTurn, o ângulo de direção máximo das rodas dianteiras duplica de 40 para 80 graus, reduzindo o raio de giro de um carro médio típico de mais de dez metros para menos de sete. Com a tecnologia Steer-By-Wire, essas manobras se tornam excepcionalmente confortáveis: “Enquanto dependermos de ligações mecânicas, acabamos atingindo os limites físicos do ângulo de direção necessário. Esse não é mais o caso do Steer-By-Wire – agora, até mesmo os menores movimentos ao volante são suficientes para manobrar nos espaços mais apertados”, explica Peter Kontermann, gerente de projetos do EasyTurn na ZF. A relação de direção variável do sistema da ZF garante a máxima agilidade ao estacionar e virar, ao mesmo tempo em que oferece manuseio preciso durante a condução regular. O EasyTurn é perfeitamente adequado para carros urbanos compactos, veículos de entrega e transporte de pessoas em ambientes urbanos. Quando combinado com direção ativa do eixo traseiro, como o sistema AKC – Controle Cinemático Ativo da ZF, até mesmo sedãs longos ou crossovers de desempenho podem manobrar com agilidade surpreendente.