Próxima parada: engenharia para os próximos 100 anos de ferrovias

É oficial: a população global superou 8,1 bilhões de pessoas. As Nações Unidas esperam que a tendência de crescimento continue, prevendo uma população total de 9,7 bilhões de pessoas até 2050. Esse tipo de crescimento cria novos desafios para equilibrar as necessidades das pessoas com a preservação do meio ambiente.

À medida que o mundo persegue a ambiciosa meta de emissões líquidas zero, ferrovias continuam a ser a opção mais eficiente para o transporte de pessoas e mercadorias essenciais em todo o mundo. Com base em 100 anos de experiência em engenharia, as atuais inovações em produtos da Timken estão promovendo eficiência e sustentabilidade em ferrovias elétricas de passageiros e operações tradicionais de frete para termos um futuro mais neutro em carbono. Kate Immel, gerente de produtos ferroviários, explica.

Um século de inovação centrada no cliente

As inovações da Timken remontam a 125 anos, quando, em 1899, a empresa resolveu o desafio do atrito nos primeiros automóveis com o lançamento do TRB (rolamento de rolos cônicos) Timken. Em 1923, a Timken também comprovava as vantagens da tecnologia para o setor ferroviário. A primeira instalação ferroviária de um TRB melhorou o conforto dos passageiros e a eficiência operacional em um bonde interurbano em Ohio. Hoje, a família “AP” (Uso geral) de conjuntos de rolamentos integrados da empresa é o padrão ouro para o mercado ferroviário global.

De acordo com Kate Immel, gerente de produtos, gerações de engenheiros da Timken cultivaram um profundo conhecimento de aplicações ferroviárias para desenvolver soluções de produtos transformadoras que atendem a mudanças nas necessidades do mercado. Exemplos incluem o rolamento AP® original, uma inovação da década de 1950 que forneceu uma solução prática para um problema comum da época que era o superaquecimento de rolamentos de eixo, o rolamento ferroviário AP2™ compacto que aumentou as capacidades de transporte de carga de trens pesados quando foi lançado em 1994 e o desenvolvimento em 2015 do retentor de labirinto EcoTurn®, que continua a economizar milhares de litros de combustível para operadores e a reduzir emissões em várias toneladas por ano.

“Temos o histórico de lançar novos produtos que solucionam os desafios mais difíceis do setor ferroviário nas suas respectivas épocas.”

Kate Immel
Gerente de produtos da ferroviários

“Temos o histórico de lançar novos produtos que solucionam os desafios mais difíceis do setor ferroviário nas suas respectivas épocas”, afirmou Kate Immel, gerente de produtos ferroviários da Timken. “Isso nos dá a confiança de que sempre que tentamos algo novo, criamos uma inovação com valor significativo no mercado.”

Hoje, os engenheiros da Timken trabalham em estreita colaboração com clientes ferroviários em tendências como eletrificação e sustentabilidade. Immel disse. “Nosso foco principal é eficiência porque o mundo precisa de infraestrutura que esteja preparada para o futuro”, disse Immel.

Os rolamentos Timken® AP-2 atendem às crescentes demandas do setor de transporte ferroviário: cargas e velocidades maiores com vida útil mais longa para as rodas. Seu projeto compacto incorpora menos componentes, reduz o peso do rolamento e oferece mais segurança e confiabilidade.

P&D de classe mundial para novas soluções ferroviárias elétricas de passageiros

O laboratório, os ativos de protótipos e as capacidades da Timken impulsionam suas iniciativas de P&D para que a empresa e o setor ferroviário avancem. Inovações em produtos se originam exclusivamente de solicitações específicas de clientes e desafios do setor.

Atualmente, Immel faz parte de uma equipe multifuncional que está desenvolvendo rolamentos de rolos cônicos eficientes que otimizam o consumo de energia para trens elétricos de passageiros – tornando um método de transporte já sustentável ainda mais eficiente em termos energéticos.

Os protótipos iniciais se baseiam em trabalhos recentes de engenheiros da Timken que desenvolveram rolamentos de alta densidade de potência com eficiência energética para veículos e equipamentos industriais móveis sustentáveis elétricos. Os projetos são aplicados aos exclusivos parâmetros operacionais para eletrificação ferroviária e ajustes são feitos nas geometrias e na lubrificação dos rolamentos. Em seguida, os rolamentos eficientes reimaginados são testados de acordo com os critérios desejados pelos clientes para o ciclo de vida e o consumo de energia dos produtos, o que pode reduzir a pegada de carbono total de um operador.

A Timken atualmente está modelando e testando rolamentos para uma aplicação ferroviária elétrica de linha principal de passageiros na Europa. Immel explica que a solução pode ajudar os operadores a reduzirem muito o consumo de energia, também diminuindo significativamente o custo total de propriedade durante os 30 anos de vida útil de um trem, com base nos atuais ciclos de eletricidade para ferrovias europeias.

“As empresas desejam operar de forma sustentável, mas é necessário que isso faça sentido econômico”, afirmou ela. “É nossa função oferecer soluções para esses dois objetivos e estamos fazendo isso com sucesso.”

Respostas a necessidades e tendências emergentes de clientes globais

Mas, enquanto cria novas soluções para o maduro mercado ferroviário elétrico da Europa, a Timken também ajuda a promover a eletrificação de linhas ferroviárias de passageiros e de carga em todo o mundo. As normas estabelecidas na Europa frequentemente tornam-se os padrões para sistemas ferroviários elétricos no mundo todo.

Na Coreia do Sul, onde as autoridades desejam a substituir todos os trens movidos a diesel por trens movidos a eletricidade/hidrogênio até 2050, os rolamentos de eixo Timken de última geração oferecem suporte à manutenção de rotina da atual frota de locomotivas elétricas de alta velocidade para passageiros.

A Timken também desenvolveu um novo CRB (rolamento de rolos cilíndricos) para unidades de suspensão de motores, que são o elo entre motores de tração e rodas em uma locomotiva. A inovação está sendo projetada para uma nova frota de locomotivas elétricas. Os CRBs melhoram a eficiência operacional e prolongam os intervalos de manutenção de locomotivas elétricas de carga, apoiando a ambiciosa meta indiana de estabelecer a maior rede ferroviária sustentável do mundo. Em 2019, a Indian Railways transportou mais de 400 milhões de passageiros e 47 milhões de toneladas de carga.

Além das soluções de rolamentos, Immel observou que operadores ferroviários estão muito interessados em compreender a eficiência e o custo do ciclo de vida total de seus trens nos níveis macro e micro. Uma tendência global atual no setor é o prolongamento dos intervalos de manutenção para que os trens possam transportar mais pessoas e mercadorias em menos tempo.

Engenheiros de produtos, especialistas em tribologia e especialistas em testes de produtos da Timken no momento estão formulando e testando graxas resistentes à corrosão de longa vida útil para comprovar onde intervalos de manutenção mais longos são adequados.

“Reduzindo a manutenção preventiva, podemos diminuir o custo total de propriedade, mas o mais importante é cortar a quantidade de graxa que precisa ser usada a fim de preservar o meio ambiente e ajudar equipes de manutenção ferroviária a trabalharem de forma mais eficiente.”

P&D centrada no cliente da Timken cria soluções sustentáveis para transporte e infraestrutura. Saiba mais sobre as contribuições da empresa para veículos comerciais mais sustentáveis, voos elétricos viáveis e o futuro da mobilidade urbana.

Published: 2024/10/20