Cummins inaugura nova era da eletrificação e da eficiência energética em eixos
Ao celebrar 70 anos da operação de Osasco (SP), a Cummins inaugura um capítulo inédito em sua história com uma nova geração de produtos. Desenvolvidos pela engenharia brasileira, os projetos respondem às transformações da indústria do transporte e consolidam duas frentes estratégicas para o futuro da mobilidade: a eletrificação dos veículos comerciais e o desenvolvimento de tecnologias voltadas à eficiência energética do trem de força.
“Estamos diante de uma mudança estrutural na forma como os eixos são concebidos. As demandas impostas pela eletrificação e pela busca crescente por eficiência exigiram uma nova abordagem de engenharia, que vai muito além da evolução incremental dos produtos. E estamos prontos! Os novos projetos representam inéditas plataformas tecnológicas que sustentarão a nossa próxima geração de eixos”, afirma Kleber Assanti, diretor geral da Divisão de Eixos da Cummins.
Preparada para a eletrificação – Substituir o motor a combustão por um sistema elétrico altera a dinâmica mecânica do veículo, impondo novos desafios aos componentes responsáveis por transmitir torque, suportar cargas e garantir durabilidade.
Nos veículos elétricos, durante os processos de desaceleração e frenagem regenerativa, o diferencial passa a atuar em sentido contrário, assumindo papel importante similar ao freio-motor, porém em níveis extremamente elevados de energia. “Nessa condição, componentes como coroa, pinhão e rolamentos passam a receber esforços quase inexistentes em aplicações convencionais. Soma-se a isso o peso adicional das baterias, que eleva significativamente as cargas aplicadas aos eixos, especialmente nas operações urbanas”, explica Rafael Souza, diretor de Produto e PMO da Divisão de Eixos da Cummins.
Essa nova realidade integra os esforços da engenharia da Cummins ao desenvolver dois eixos específicos para aplicações eletrificadas.
MS-14X: eixo preparado para caminhões elétricos urbanos – Destinado a veículos de operações de last mile na configuração 6×2, o novo MS-14X atende aplicações de até 17 toneladas.
Embora preserve a arquitetura externa da plataforma do eixo MS-120, praticamente todo o conjunto interno foi replanejado. O projeto incorpora um diferencial derivado da família 14X e, quando comparado com o antecessor, conta com rolamentos de maior capacidade, conjuntos de coroa e pinhão redimensionados e componentes internos reforçados para suportar os novos esforços gerados pela frenagem regenerativa.
Entre as tecnologias incorporadas ao projeto está o processo de Shot Pinning, um tratamento por jateamento controlado com microesferas de aço que eleva sua resistência à fadiga e aos carregamentos cíclicos característicos dos veículos elétricos. Vale reforçar que o eixo MS-120, originalmente voltado a aplicações de aproximadamente 11 toneladas, foi replanejado para atender ao novo patamar de aplicação, de até 17 toneladas, ou seja, um acréscimo de cerca de 55% em capacidade. Seu início de produção está previsto para janeiro de 2027, com montagem do diferencial na fábrica de Osasco (SP).
MC-17X: robustez para o transporte elétrico de passageiros – Desenvolvido para ônibus elétricos urbanos de até 22 toneladas de Peso Bruto Total (PBT), o MC-17X representa um novo patamar da engenharia de eixos da Cummins para aplicações eletrificadas no transporte de passageiros. A configuração 4×2 impõe um desafio específico: o eixo traseiro precisa, ao mesmo tempo, transmitir a tração e suportar a elevada concentração de peso dos conjuntos de baterias.
Para responder a essa condição, o projeto recebeu um diferencial mais robusto, com tecnologia de solda a laser, rolamentos de maior capacidade, conjuntos de coroa e pinhão reforçados e uma nova carcaça fundida, desenvolvida exclusivamente para essa aplicação, preservando a durabilidade exigida nas operações severas do transporte coletivo. O MC-17X tem início de produção previsto para julho de 2027.
Eficiência energética passa a orientar a evolução dos eixos convencionais – Tradicionalmente associada à evolução dos motores, a eficiência energética passa a orientar também uma nova etapa da engenharia de eixos da Cummins. A proposta é ampliar o aproveitamento da energia ao longo do trem de força por meio da redução das perdas mecânicas que ocorrem naturalmente durante a transmissão da potência do motor até as rodas. Para isso, a engenharia desenvolveu uma nova plataforma de alta eficiência baseada na otimização integrada do conjunto, preservando a robustez exigida pelas aplicações comerciais.
O objetivo é reduzir perdas energéticas provocadas pelos atritos internos, pela movimentação do lubrificante e pelas resistências mecânicas inerentes ao funcionamento do sistema. Para alcançar esse resultado, a nova arquitetura foi desenvolvida sobre três pilares tecnológicos.
O primeiro é um novo sistema interno de lubrificação. A engenharia redesenhou sua circulação para eliminar fluxos desnecessários dentro do diferencial. Com isso, diminui-se a resistência hidráulica imposta pelo próprio lubrificante durante o funcionamento das engrenagens, reduzindo perdas de energia e geração de calor.
O segundo avanço está na adoção de novos rolamentos, desenvolvidos com geometrias, acabamentos superficiais e dimensões específicas para redução do atrito durante a operação. Quanto menor o atrito, menor a energia dissipada em forma de calor e maior o aproveitamento da potência disponível para movimentar o veículo.
O terceiro pilar envolve a revisão da arquitetura do conjunto por meio de um novo conceito de conjunto de engrenagens de coroa e pinhão, que otimiza o alinhamento entre o cardan e a entrada do diferencial. Essa configuração reduz as perdas naturais na transmissão do torque, permitindo que uma parcela maior da energia produzida pelo motor seja efetivamente convertida em movimento nas rodas. “Dessa forma, reduzimos o desperdício de energia dentro do sistema, com melhor aproveitamento da potência entregue às rodas”, afirma Adriano Esperidião, gerente de engenharia do produto da divisão de eixos da Cummins Brasil.
A efetividade dessa nova arquitetura foi validada em uma bancada dedicada na Europa, utilizada pela Cummins para medir o rendimento energético dos diferenciais em condições controladas. Os ensaios apontaram uma evolução próxima de 2% na eficiência em relação à geração anterior. Embora aparentemente modesto, esse percentual produz impactos relevantes na operação.
Em um caminhão que percorre cerca de 100 mil quilômetros por ano, com consumo médio de 1,8 km por litro de diesel, esse ganho pode representar uma economia anual de aproximadamente 1.090 litros de combustível por veículo, equivalente a mais de R$ 6,5 mil por ano. Em uma frota de 500 caminhões, o potencial supera 545 mil litros de diesel economizados anualmente, cerca de R$ 3,27 milhões em redução de custos, além de contribuir para a diminuição das emissões de CO₂.
Nova plataforma de alta eficiência da Cummins – O MT-17XHE é o primeiro eixo da nova plataforma de alta eficiência da Cummins desenvolvido para aplicações brasileiras pela engenharia de Osasco (SP). Ao incorporar todos os pilares de eficiência energética, o projeto materializa os avanços voltados à redução das perdas no trem de força, ampliando o aproveitamento da energia produzida pelo motor. Destinado às aplicações 6×4, o modelo tem início de produção previsto para julho de 2027.
O desenvolvimento do MT-17XHE ilustra a complexidade desse processo de engenharia. Atualmente em fase final de homologação, o projeto passa por um amplo processo de validação conduzida simultaneamente em diferentes frentes, nas quais cada etapa avalia um aspecto específico do desempenho do produto.
No Laboratório de Engenharia Mecânica (LEM), em Osasco (SP), são realizados ensaios estruturais da carcaça, incluindo ensaios de fadiga e resistência estrutural, fundamentais para assegurar a robustez e a durabilidade do conjunto. Paralelamente, na Itália, são conduzidas as validações da plataforma, com foco global de padronização de produtos, enquanto a montadora parceira realiza avaliações da aplicação integrada ao veículo. Esse processo garante que eficiência, resistência estrutural e desempenho operacional sejam comprovados antes do início da produção.
Embora o conjunto diferencial seja baseado em uma plataforma global da Cummins, a carcaça foi desenvolvida pela engenharia brasileira para atender às características específicas das aplicações nacionais. O projeto considera fatores como a topografia mais severa, maiores Pesos Brutos Totais Combinados (PBTC) permitidos pela legislação brasileira, longas distâncias percorridas, diferentes condições de pavimentação e as particularidades operacionais do transporte no País. Essas características exigem soluções estruturais específicas e uma extensa campanha de validação para garantir que o produto entregue o mesmo padrão de eficiência, robustez e confiabilidade nas condições reais de operação brasileiras.
Entre 2028 e 2030, a expectativa é expandir essa arquitetura de alta eficiência para novas aplicações, incluindo o futuro 18XHE, destinado às configurações 6×2. A evolução da plataforma reforça a estratégia da Cummins de incorporar a eficiência energética como um dos principais direcionadores da próxima geração de eixos desenvolvidos pela companhia.
Cummins Brasil – Líder global em energia, possui unidades de negócios complementares que projetam, fabricam e distribuem motores, serviços e tecnologias relacionadas para a um amplo portfólio de soluções de energia. Seu portfólio inclui também sistemas de combustível, turbos, soluções para emissões, eixos, cardans, componentes e sistemas de geração de energia elétrica. Presente no país há mais de cinco décadas, produz uma variada gama de motores para diversos segmentos do mercado, entre caminhões de todos os portes, pick-ups, ônibus, aplicações estacionárias, máquinas de construção, equipamentos agrícolas, máquinas para mineração e aplicações marítimas. Possui duas unidades fabris: no município de Guarulhos (SP), onde estão as áreas de motores, geradores, turbos e soluções de emissões. Já em Osasco (SP), a Cummins Drivetrain and Braking Systems (CDBS) produz eixos, cardans e componentes para veículos comerciais e fora-de-estrada. Para mais informações, acesse ao nosso site www.cummins.com.br.