ZF作爲世界上知名的傳動系統方案解決廠商,同時也是作爲一家變速箱廠商,在商用車和乘用車的變速箱領域上有着很高的話語權,其目前主力的8HP系列8AT自動變速箱,更是得到全世界廠商和消費者的好評。


對於ZF推出的8HP系列8AT變速箱,在乘用車市場上一直是備受好評,甚至稱之爲當前民用領域上最好的變速箱之一也不爲過。當初ZF在6HP系列的變速箱基礎上開發出8HP系列變速箱的目的就是提升傳動效率、提升燃油經濟性以及車輛的運動屬性,最終ZF8HP系列的8AT變速箱憑藉着均衡的性能受到廠商高端車型的青睞。


在ZF打造出了8HP系列變速箱之後,雖然在系列名稱上的變化並不大,但是ZF廠商卻持續地給自己的這個拳頭產品進行優化升級,使得自己的8AT變速箱能夠進一步提升燃油效率和性能,以此保證自己產品在市場上的競爭力。


雖然當前已經有不少國家開始宣佈了禁售燃油車了,這也導致汽車行業中開始慢慢走上了電氣化的道路,換而言之,隨着汽車的電氣化的普及,變速箱在汽車工業中的地位也將慢慢淡去,但是根據ZF對於目前汽車行業中的預測,到2030年至少70%的新車仍將配備內燃機,這也證明機械變速箱同樣還是有着一定的市場需求的。


在目前ZF的產品列表中,8HP系列的8AT變速箱已經發展到了第三代,這一代變速箱的強悍是大家有目共睹的,稱霸高端市場,讓其他友商難以望其項背。不過在日前的全球科技日上,ZF則是拿出了全新一代8AT變速箱,在當前第三代8AT變速箱的基礎上更精進一步。


ZF的第四代變速箱主要就是面對電氣化車型而開發,代號爲8HP60、8HP80,在承載最大扭矩覆蓋了600Nm-1000Nm的區間,並且根據匹配電氣系統的不同,分別帶有conv、MH、PH後綴。對於ZF拿出的這款全新設計生產的第四代8ZT變速箱,相比起前三代變速箱而言,不僅是作爲汽車傳動方案中的重要部件之外,更是一款全電氣化的模塊化創新解決方案,不僅可用於插電式混合動力車型,同時也適用於輕混和傳統燃油發動機。


在第四代ZF8AT變速箱的機械部分上,依舊是採用四組行星齒輪和五組換擋元件組成,主要優化並不是僅僅侷限在內部齒軸系的優化上,畢竟對於ZF8AT變速箱已經經過了三代的設計革新和工藝打磨,在機械結構上基本上已經變得非常出色了。ZF更是通過採用電氣化的技術讓第四代變速箱衍生出更多的可能性,着力與變速箱和電氣化達到集成化、模塊化的設計,附件系統的優化以及電氣系統的重新設計等目的。在第四代變速箱中更是直接集成了輕混技術,這一點對於很多在混動領域上技術儲備不夠出衆的廠商而言是非常值得期待的。


在ZF傳統的8AT變速箱中,想要實現輕混的功能,基本上是通過通過BSG電機(P0)方式實現,而變速箱的最大承受扭矩區間也是在600Nm和800Nm兩個區間中。

在ZF推出的第四代8AT變速箱中,主要分爲採用48V電氣系統的輕混8AT,代號爲8HP60MH MHEV以及採用P2構型插電混8AT (電機最大功率160KW,最大218馬力,峯值扭矩450NM),代號爲8HP80PH PHEV,這套P2構型的插電混變速箱,就算在不採用內燃機輸出的狀況下,也能夠讓車子處於一種高性能輸出狀態,實現高速行駛。


在ZF的第四代變速箱中最大的亮點就是在與其能夠做到變速箱的高度集成化和電氣化,在變速箱的尺寸和整備重量沒有太大的提升情況下,衍生出MHEV、PHEV系列產品,並且沒有讓變速箱的高度集成了電機之後而在扭矩承載能力上有太多的損失。


其實早在幾年前,ZF就已經有意在變速箱中集成電機以此達成變速箱的電氣化,而經過在第三代變速箱上的試驗之後,在第四代變速箱上可適配電機功率從第三代的15kw-100kw提升到了24kw-160kw。

在48V電氣系統的輕混8AT,官方公佈是一直用輕度混合的形式存在的,48V輔助驅動系統可安裝於傳動系統的不同位置,所配備的輔助電機最大功率可達25kW,幾乎能夠在車輛的所有工況下參與運轉,除了能夠提升燃油經濟性之外,能夠在車輛啓動和加速過程中提供輔助動力,使得發動機時刻處於最佳的工作狀態大大減少發動機的污染物排放。


在全新一代的PHEV版本8AT變速箱中,搭載了一套自主開發的電機,在這套由ZF自主開發的電機中採用了一種名爲"髮夾技術"的方法,通過焊接銅棒代替復繞銅絲,大幅度提高了銅的填充水平,這種"髮夾技術"能夠在不增加變速箱的體積情況下,顯著提升變速箱的功率密度,使得全新一代混合動力8AT變速箱相比傳統的混合動力變速箱,在同樣的封裝尺寸情況下,匹配上更高功率的發動機。


對於這種直接集成化的封裝混合動力變速箱,除了能夠直接解決部分廠商沒有混合動力技術的尷尬之處外,在變速箱本身來講,將電子控制單元完全集成到變速器殼體內,減少線束佈置問題,提升安全性,在主機廠的裝配過程中也能夠節省裝配時間,減少維護費用,保障質量問題,這些優勢對於很多汽車廠商而言,是非常喜聞樂見的。

另外,採埃孚優化了其開發的離心鍾式擺振減振器並將之應用到了新款的混合動力8AT變速箱上,能夠在混合動力系統運行過程中實現更加安靜和高效,使駕駛員幾乎感覺不到動力系統從電氣運行到內燃機運行的轉換。


對於ZF所推出的全新一代封裝混動8AT變速箱,本身就是定位於高端(高性能)混動車型,所需要匹配的發動機也是大功率發動機,所以兼顧到變速箱的散熱系統做出了全新的調整,區別於上一代變速箱中所採用的內燃機直接驅動高效率的機械葉片泵和電驅動的電子泵(儲能器)組成的雙供油系統,而是通過一個單一的功率分流泵,當內燃機關閉後,油泵會由一個小型的、直接連接的電機驅動,滿足各種工況下的液壓需求。在變速箱總成處於不同功率的輸出環境下,控制分流泵,不但更加高效化,也有助於提高混合動力系統運行的效率。


這種電控分流泵技術匹配上直接換檔閥,相比起過去所採用的電動壓力執行機構最大的優勢就是在於能夠無需使用輔助活塞和襯套,這種組合帶來的優勢不但能夠節省變速箱內部的集成空間,至關重要的一點就是在變速箱油液的要求上,整備狀態下由上一代變速箱所需的3.1L,到了新一代變速箱則是變成僅需1.8L。


既然是作爲一款集成了混合動力的變速箱,在排放性能上就不得不提了,根據官方測試數據,以2.0L某測試車型爲例,採用P2 MHEV 8AT能降低15g/km 的CO2排放量。


對於ZF第四代變速箱,如無意外將於2022年在德國薩爾布呂肯市開始生產,不過當前已經有消息爆出寶馬和菲亞特克萊斯勒集團均與ZF簽訂了新一代8速自動變速箱採購大單。而ZF也將通過寶馬這位合拍的老夥計推出,共同推出更多采用ZF混動變速箱方案投產的混動車型,以此打開新變速箱在市場上的名聲,以此獲得中國和美國這兩大主要市場的份額。

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