高效紧凑——采埃孚公司推出第4代8 HP自动变速器

采埃孚(ZF)公司的研究人员对第4代8 HP自动变速器的集成性和适应性进行了改进,可将该款变速器应用于全混合动力汽车(HEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)。

   

自从ZF公司的8 HP自动变速器正式推出以来,已在汽车行业中得到了广泛应用。搭载了该系列自动变速器的车型主要包括阿斯顿马丁DB11及吉普角斗士(Gladiator)等。采埃孚第4代8 HP自动变速器将在2022年投入量产,ZF公司的研究人员提到,第4代8 HP自动变速器比同类产品更加高效,从而可适应未来汽车市场的变化。



8 HP系列自动变速器不仅能满足传统内燃机汽车的需要,还适用于其他类型的汽车。其中,第3代8 HP自动变速器已于2018年正式发布,并成功应用于1款插电式混合动力汽车(PHEV)。


然而,从2022年开始,ZF公司的变速器将应用于不同的车型产品中,以满足全混合动力汽车(HEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)和PHEV的需求。考虑到车型的差异,研究人员共开发出了3类不同扭矩的变速器产品。其中,扭矩低于600 N·m的产品仅用于HEV;扭矩低于800 N·m的产品可用于HEV与MHEV;扭矩低于1 000 N·m的产品可用于MHEV和PHEV。


增长需求


目前ZF公司仍然期望进一步扩大其在传统变速器市场中所占据的份额,并且期望通过第4代8 HP自动变速器来推动变速器产品市场的发展。ZF公司负责变速器和混合动力系统开发的总负责人Anton Locher提到,ZF公司的全新8 HP自动变速器能减少CO2排放,并提优化整车系统的集成性。


随后,Locher对此进行了解释,在应用于PHEV的第3代8 HP自动变速器中,通常配备有1个集成式的电机。研究人员将控制单元布置在电驱动系统的外部,并通过线束连接内部设备。在ZF公司的第4代8 HP自动变速器中,研究人员已经将上述部件全部集成到变速器内,并且没有额外增加变速器的长度。ZF公司的研究人员为第4代8 HP自动变速器选配了绝缘栅双极晶体管(IGBT),通过该类电子半导体元件,来提升变速器产品的技术性能。IGBT仅会产生较少的废热,因此变速器对冷却系统的需求有所降低。同时,IGBT可用来触发变速杆的液压控制系统,并维持系统的正常运作。第3代8 HP自动变速器的总体积为3.1 L,而第4代8 HP自动变速器的总体积则缩小到1.8 L。


共同点


研究人员为用于PHEV的第4代8 HP自动变速器配备了新款永磁同步电机。该款电机采用了全新的发卡式绕组(hairpin winding),并紧凑地布置在壳体内部。与第3代8 HP自动变速器相比,新款永磁同步电机的最高功率从90 kW提高到160 kW,最大扭矩从240 N·m提高到450 N·m。·



据Locher提到,研究人员已对用于MHEV的第4代8 HP自动变速器的变矩器进行了改进,选用了1个较小的液压回路来节省内部空间。同时,该款自动变速器的电机的最高功率为22~25 kW,最大扭矩为180 N·m。该变矩器及电机可用于代替传统的变矩器,以及用于PHEV的变速器内的发卡式绕组电机和集成起动元件。同时,研究人员选用了电动机油泵,来代替第3代8 HP自动变速器中的机械机油泵和电动辅助泵。Locher提到,通过采用这种电动机油泵,车辆在全球统一轻型车测试循环(WLTC)工况下的每公里CO2排放量可以减少约0.7 g。


改善


据ZF公司负责北美汽车自动变速器的应用工程项目总监Christian Reichhard提到,ZF公司的相关研究人员目前正在位于德国腓特烈港的试验场内对第4代8 HP自动变速器进行测试。


Reichhard强调,研究人员对全新变速器的测试过程共分为4步:(1)首先对变速器进行零部件级的测试;(2)然后通过电动测功机对变速器进行测试;(3)随后再通过测功机对整个动力系统(包括内燃机在内)进行测试;(4)最后再进行整车测试,并开展标定工作。


作者:GRAHAM HEEPS

整理:王少辉 

编辑:伍赛特


本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
标签: 技术解析
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