Prêmio PPS homenageia inovação em tecnologias - Parte 1

Nos últimos anos, vimos surgir uma série de tecnologias inovadoras com o objetivo de reduzir ou eliminar emissões, aumentar a eficiência de combustível e/ou aprimorar o desempenho e a segurança nos locais de trabalho. Essas tecnologias constituem o núcleo do programa anual Power Progress Summit Awards .

Vencedores do prêmio Power Progress 2024. (Foto: Eason Photography)

Este ano, não apenas reconhecemos novas tecnologias selecionadas e as empresas que as lançaram, como também homenageamos aqueles que trabalharam nos bastidores para desenvolvê-las e apoiá-las depois que saíram da fábrica.

Na Parte 1 deste artigo de duas partes, apresentamos uma visão geral dos vencedores do prêmio de novos produtos de 2024, selecionados por nosso distinto painel independente de jurados. A Parte 2 destacará os vencedores nas categorias Aplicação de Produto Off-Highway do Ano, Distribuidor de Motores do Ano e Equipe de Desenvolvimento de Produto do Ano.

Para saber mais sobre os prêmios e o painel de jurados, visite PowerProgressSummit.com .

Conquista do Ano

Reconhecida pela primeira vez na categoria Sistema de Controle/Solução de Monitoramento do Ano, a Tecnologia de Gerenciamento de Anexos da John Deere se destacou entre os jurados na seleção do ganhador do prêmio principal entre os vencedores da categoria.

Disponível como uma atualização nas máquinas 330, 331 e 333 P-Tier e como padrão nos modelos 334 e 335 P-Tier, a tecnologia Attachment Manager foi desenvolvida para eliminar as suposições na determinação dos parâmetros ideais de desempenho dos acessórios, permitindo fluxo e pressão pré-programados para acessórios John Deere.

Tecnologia de Gerenciamento de Implementos da John Deere em uma carregadeira compacta de esteiras 335 P-Tier. (Foto: John Deere)

O software inclui uma lista de configurações de acessórios pré-carregadas, recomendadas para um desempenho ideal ao utilizar acessórios projetados pela Deere. Após selecionar um acessório, a máquina será configurada automaticamente com esses parâmetros.

Durante a operação, a seleção do acessório pode ser feita através do visor da cabine. Os três recursos de desempenho mais críticos são exibidos no monitor, assim como o manômetro hidráulico e uma imagem do acessório para rápida identificação.

Os controladores de joystick recém-projetados vêm pré-programados com papéis de controle específicos para cada acessório. Os operadores não precisam retirar as mãos do joystick para ativar ou desativar funções ou usar outros botões ou interruptores para controlar o acessório corretamente. Em vez disso, tudo isso pode ser feito diretamente nos joysticks.

O Gerenciador de Acessórios permite que os operadores salvem as configurações dos acessórios e carreguem novas configurações conforme necessário, com até 20 acessórios específicos aparecendo no visor. Além disso, o sistema impõe restrições a determinadas configurações da máquina, impedindo a seleção de itens como pressão ou fluxos mais altos, o que pode causar problemas com os acessórios Deere.

O júri ficou impressionado com essa tecnologia de “fixação inteligente”, chamando-a de um grande passo à frente.

“Como vocês sabem, as próximas gerações não estão crescendo com as mesmas experiências que as gerações anteriores [de operadores]”, observou um dos jurados. “Ter recursos [como] um acessório inteligente não só tornará a tarefa mais fácil para o operador, como também mais segura.”

“Esperamos que isso traga outro nível de segurança para as pessoas que não estão na cabine da máquina”, acrescentou.

Motor do Ano

No que provou ser o ano mais competitivo de julgamento para esta categoria até o momento, os jurados tiveram dificuldade em reduzir as escolhas a um único vencedor. No final, uma seleção ficou em primeiro lugar: o motor diesel C13D da Caterpillar .

Motor diesel Caterpillar C13D de 13 L. (Foto: Caterpillar)

O motor diesel C13D de seis cilindros em linha e 13 litros foi projetado para densidade de potência, torque e eficiência de combustível ideais em aplicações fora de estrada de alta resistência. Ele oferecerá oito níveis de potência, de 456 a 690 cv (340 a 515 kW), com até 3.200 Nm de torque máximo. Isso representa um aumento de 20% na potência e até 25% no torque em baixa rotação em relação aos motores Cat anteriores dessa classe de potência.

O C13D atenderá aos padrões de emissões de territórios com regulamentações mais rigorosas, como o Estágio V da UE e o Nível 4 Final da EPA dos EUA, com modelos disponíveis para países com regulamentações menos rigorosas. Ao modularizar e eliminar componentes, sua arquitetura é protegida em termos de espaço para acomodar os ajustes de configuração previstos para os futuros níveis de padrões de emissões nos EUA e na UE, sem realocar os pontos de conexão do cliente, observou a Caterpillar. Além disso, sua arquitetura principal foi projetada para o desenvolvimento futuro de capacidades de combustível de gás natural e hidrogênio.

Ao fornecer potência e torque comparáveis aos disponíveis em suas plataformas atuais de 13 L, 15 L e 18 L com turbo único, a plataforma C13D permite que os OEMs reduzam o tamanho do motor, simplificando o projeto e a montagem, afirmou a Caterpillar.

Os engenheiros planejam disponibilizar os primeiros pilotos OEM em 2025, com a produção de variantes industriais programada para começar em 2026.

Ao selecionar o C13D para o prêmio de Motor do Ano, os jurados destacaram que seu design simplificado levou em consideração a montagem. Eles também destacaram sua alta densidade de potência e torque, além da ênfase na sustentabilidade, como sua compatibilidade com biodiesel.

Tecnologia de Motor do Ano

Não houve muita hesitação na hora de selecionar o vencedor nesta categoria: o trem de válvulas da Cummins Valvetrain Technologies para a plataforma do motor X15 HELM .

Plataforma de válvulas do motor X15 HELM da Cummins Valvetrain Technologies. (Foto: Cummins)

O novo sistema de válvulas foi descrito como "um dos sistemas de válvulas mais avançados já produzidos pela Cummins". Ele foi desenvolvido pela equipe da Cummins Valvetrain Technologies (CVT), formada após a aquisição da Jacobs Vehicle Systems em 2022.

Um princípio fundamental da plataforma Cummins HELM é que o motor base possui características comuns entre vários tipos de combustível, observou a inscrição para o prêmio. Acrescentou que "desenvolver um sistema de válvulas para qualquer cliente exige um esforço considerável, mas desenvolver um sistema de válvulas à prova de futuro com múltiplas tecnologias para ser usado em diversos mercados, regulamentações de emissões e tipos de combustível leva a tarefa a um novo patamar".

O conjunto de válvulas foi projetado modularmente para criar uma plataforma de motor flexível, mesmo quando as emissões são reduzidas e a personalização é necessária. Ele possui um freio Jake com liberação de compressão que pode ser atualizado para o freio Jacobs de alta densidade de potência (HPD) de 2 tempos para maior desempenho de frenagem quando necessário. O sistema também inclui proteção para desativação de cilindros, bem como tecnologias como HLAs e atuação variável de válvulas, a serem implantadas em variantes de motor X15 que utilizam combustíveis alternativos, como gás natural e hidrogênio.

Uma configuração de comando duplo no cabeçote proporciona um melhor arranjo de portas e válvulas para uma respiração mais eficiente do motor.

Ao comentar sobre a escolha do novo conjunto de válvulas como vencedor da categoria, um jurado citou “a simplicidade de fabricação – a capacidade de se ajustar a quaisquer necessidades do cliente, o que também o prepara para o futuro, à medida que combustíveis alternativos continuam a se desenvolver”. Outro acrescentou: “Eles têm uma estratégia de design que lhes permite ser extremamente flexíveis e se adaptar às demandas do mercado”.

Produto de trem de força do ano

No desenvolvimento da transmissão elétrica eSP502+PTO, as equipes multifuncionais da Dana trabalharam para projetar um sistema de transmissão totalmente elétrico e sustentável. O resultado foi uma plataforma flexível projetada para suportar a eletrificação de aplicações de construção e movimentação de materiais que utilizam funções hidráulicas adicionais – tudo em um único sistema.

A transmissão elétrica eSP502+PTO combina uma transmissão Powershift de duas velocidades e dois motores para funções de tração, com tomada de força (PTO) independente e controlável. O sistema fornece 200 kW de potência contínua na transmissão, com até 250 kW de potência máxima, e oferece a possibilidade de conectar a transmissão em ambos os lados para facilitar a configuração 4WD ou aumentar a flexibilidade de integração do veículo.

O sistema é controlado pela unidade de controle da transmissão da Dana, que oferece uma série de recursos para otimizar a experiência do motorista enquanto dirige o aplicativo e controla as funções hidráulicas conectadas à TDF.

A adição da tomada de força ao sistema foi projetada para proporcionar flexibilidade aos OEMs na redução da potência elétrica instalada no veículo. A utilização controlada dos motores elétricos do sistema Dana gerencia a potência necessária da tomada de força para acionar as funções de trabalho e as rodas de forma independente na maioria das aplicações. Em casos extremos, onde é necessário o máximo esforço de tração, a tomada de força pode ser desconectada, permitindo que toda a potência elétrica instalada de ambos os motores seja direcionada para a transmissão.

O projeto conceitual do subsistema PTO está em andamento e os primeiros protótipos estão planejados para serem construídos no primeiro trimestre de 2025 e a validação está programada para ocorrer até 2025, incluindo a integração do veículo nas instalações de testes da Dana.

Ao selecionar esta inscrição, os jurados apreciaram especialmente que o sistema aborda funções separadas, mesclando aspectos de dirigibilidade e funções de trabalho de potência.

Tecnologia de Eletrificação do Ano

Ao selecionar o carregador de bordo Danfoss Editron ED3 como vencedor nesta categoria, o painel de jurados observou que projetar um carregador CA de 43 kW não é fácil.

Carregador de bordo Danfoss Editron ED3. (Foto: Danfoss Power Solutions)

Carregadores de bordo típicos para veículos elétricos (VE) fornecem 22 kW de potência, como a Danfoss destacou em sua inscrição para o prêmio. Para um veículo ou máquina pesada usando um carregador CA, o tempo de carregamento pode variar de 15 a 18 horas – tempo demais para um carregamento noturno. E, embora os carregadores CC possam resolver esse desafio, eles têm um custo significativamente mais alto.

Com o lançamento do carregador de bordo ED3 e da tomada de força elétrica (PTO), os proprietários de máquinas elétricas e híbridas podem maximizar as velocidades de carregamento CA e minimizar os custos de infraestrutura de carregamento, afirmou a Danfoss, tornando a eletrificação mais acessível e reduzindo a ansiedade de alcance.

O ED3 é um carregador de bordo bidirecional – que os jurados apreciaram – e uma fonte de alimentação elétrica projetada para oferecer alta potência de carga e distribuir energia para as funções auxiliares do veículo. Projetado para caminhões comerciais rodoviários, bem como máquinas fora de estrada, o carregador permite carregamento rápido durante a noite – outro recurso destacado pelos jurados –, bem como carregamento rápido para veículos usando tomadas elétricas de fácil acesso. O carregador pode fornecer até 43 kW para a bateria principal de alta tensão e até 44 kW de energia CA ou CC, conforme necessário, para outros subsistemas.

A tomada de força elétrica CA e CC do ED3 extrai energia diretamente da bateria principal de alta tensão para fornecer até 44 kW de energia CC para auxiliares, como compressores, bombas e controladores de motor de alta tensão. O carregador também pode converter energia e fornecer até 43,6 kVA de corrente CA monofásica ou trifásica. Essa versatilidade dá aos OEMs flexibilidade no projeto da arquitetura do sistema do veículo, afirmou a Danfoss, e permite a padronização de componentes em todas as plataformas.

Prêmio PPS homenageia inovação em tecnologias - Parte 2 Na parte 2 da nossa cobertura do Power Progress Summit Awards, analisamos as inscrições e equipes que garantiram a vitória em 2024