Menos emisiones y un alcance mayor gracias al nuevo rodamiento de bolas de alto rendimiento de Schaeffler

Literalmente mueven el mundo, puesto que ningún sistema de tracción puede funcionar sin rodamientos, ya sean coches eléctricos, vehículos híbridos o motores de combustión interna. Ahora Schaeffler ha desarrollado un rodamiento de bolas de alto rendimiento especial con un disco centrífugo integrado. Este disco ayuda a reducir las emisiones de CO₂ en los vehículos con motores de combustión y sistemas híbridos. Los coches eléctricos, a su vez, se benefician porque pueden recorrer más kilómetros con una sola carga. El rodamiento pesa solo 300 gramos y tiene un diámetro de entre cinco y diez centímetros, en función de la aplicación. “La fuerza innovadora es un factor clave que salvaguarda el éxito de Schaeffler y nuestro negocio de automoción”, ha dicho Matthias Zink, CEO Automotive Technologies de Schaeffler AG. “Nuestro nuevo rodamiento a bolas hace que los sistemas sean aún más eficientes y hace más atractiva la movilidad eléctrica para el uso cotidiano”.

Los primeros fabricantes de automóviles han utilizado el nuevo rodamiento de bolas en la producción de transmisiones híbridas y de doble embrague desde 2021, y el proveedor de los sectores de la automoción y la industria colabora con otros fabricantes en el desarrollo de proyectos que impulsen el lanzamiento de una producción en serie. Asimismo, la empresa transfiere la tecnología pendiente de patente a nuevas áreas de aplicación de su negocio de rodamientos, como los vehículos puramente eléctricos. Recientemente, el rodamiento también ha estado entre los finalistas para el Premio Alemán de Innovación 2022 en la categoría de grandes empresas.

Los rodamientos de bolas pueden estar abiertos en ambos lados (entonces se denominan rodamientos abiertos) o bien están obturados con una goma especial. Estos rodamientos obturados protegen las bolas y las pistas de rodadura frente a la contaminación, lo que se traduce en un menor desgaste y, con ello, una mayor duración de vida útil. El inconveniente, sin embargo, es el mayor nivel de rozamiento en el rodamiento, lo que comporta la pérdida de una valiosa energía. En los rodamientos abiertos, dicho rozamiento se reduce, pero los rodamientos se averían con mayor rapidez debido a la falta de protección contra la contaminación. Un auténtico dilema. Con el rodamiento a bolas de alto rendimiento con disco centrifugador integrado, Schaeffler ha desarrollado un rodamiento verdaderamente único que combina las ventajas de los rodamientos abiertos con las de los obturados, entre ellas que el rodamiento pierde considerablemente menos energía debido a la fricción. “Menos fricción significa que se usa la energía del sistema con mayor eficiencia, lo que, a su vez, comporta menos emisiones y mejora el alcance de los vehículos eléctricos”, ha dicho Dieter Eireiner, responsable de la división Bearing Business en Schaeffler.

Lo que realmente hace especial este nuevo rodamiento es que las obturaciones de goma, que normalmente están sujetas firmemente a los lados exteriores del rodamiento, se han substituido por un disco centrífugo de ejecución especial integrado en el anillo interior. Este disco hace que la contaminación se quede fuera, con un efecto similar al de un rodamiento obturado. Sin embargo, puesto que el disco gira libremente, el rodamiento genera un 80% menos fricción en comparación con las obturaciones convencionales. El resultado es una reducción del CO₂ de hasta 0,3 gramos por kilómetro y vehículo. Reduciendo pérdidas hasta 30 vatios por rodamiento, también mejorar el rango de los vehículos eléctricos en hasta un 1%. “Las soluciones de rodamiento eficientes desempeñan un papel decisivo en la movilidad sostenible. Con nuestro nuevo rodamiento, Schaeffler ilustra cómo los pequeños cambios pueden marcar una gran diferencia”, ha dicho Dieter Eireiner. Asimismo, el rodamiento con disco centrífugo tiene una vida más prolongada. Comparada con la de un rodamiento abierto, la vida útil aumenta hasta diez veces, mientras que en comparación con los rodamientos obturados duran el doble. Esto significa que en el futuro se pueden reducir las dimensiones de los rodamientos y las transmisiones, lo que ahorra material y peso.

Schaeffler lleva desarrollando y fabricando rodamientos de agujas desde hace 70 años. En 2001, la empresa adquirió FAG Kugelfischer Georg Schäfer AG, ubicada en Schweinfurt, Alemania, y amplió considerablemente su programa de rodamientos. Los rodamientos son indispensables para la industria de la automoción, al igual que en la ingeniería mecánica y la fabricación de transmisiones. Incluso los vehículos puramente eléctricos no funcionan sin ellos. No obstante, a pesar de que en los coches eléctricos suele bastar con poner una marcha para salir volando, también usan un reductor que baja la velocidad del motor eléctrico por un factor fijo, haciéndolo compatible tanto con velocidades elevadas como reducidas. Cada vez más motores eléctricos alcanzan velocidades de hasta 20.000 rpm, los diseños, los materiales, los recubrimientos de las transmisiones y los rodamientos ahí integrados están sometidos a exigencias cada vez más elevadas. “El cambio a sistemas eléctricos impulsa la innovación en el desarrollo de rodamientos”, ha afirmado Dieter Eireiner. Para este fin, la empresa ha combinado sus conocimientos integrales sobre sistemas en lo relativo a la tecnología de rodamientos y los sistemas eléctricos. Es sobre esta base que Schaeffler desarrolla también rodamientos que previenen, por ejemplo, los daños ocasionados por el paso de la corriente, particularmente en los sistemas que funcionen a 800 voltios o con semiconductores de carburo de silicio, que se utilizan en la electrónica de potencia.