Ny utvikling ZF.8-trinns Tiptronic S-girkasse Revolusjonerende “automatikk” - zf har utviklet en ni-trinns automatgir
Velprøvde syv- og åtte-trinns automatgir brukes hovedsakelig på modeller med klassisk layout, siden det praktisk talt ikke er plass til slike enheter i motorrommene til forhjulsdrevne biler. ZF prøvde å løse problemet ved å introdusere verdens første ni-trinns automatgir, 9HP-serien.
Forresten, hvorfor en hydromekanisk automatgirkasse og ikke for eksempel en robotgirkasse? Tross alt lover bruken av flertrinns "roboter" med to clutcher flere fordeler: produksjonskostnadene reduseres, siden de fleste deler er forent med mekaniske girkasser, og i tillegg, på grunn av den høyere effektiviteten til slike girkasser, øker kjøretøyets dynamikk og drivstofforbruket synker.
ZF er imidlertid sikker på at automatiske girkasser fungerer jevnere, er upretensiøse i drift og har færre problemer med påliteligheten.
Den nye girkassen ble designet i to versjoner: for store, kraftige forhjulsdrevne biler og for masseproduserte småbiler. Vi skal produsere den første versjonen, som overfører opptil 480 Nm skyvekraft, i USA. Vi vil tilby en andre, mer kompakt modifikasjon for europeiske modeller. Den tåler et maksimalt dreiemoment på opptil 280 Nm, sier Bernard Koziara, en av ZF-sjefene. –
Da vi opprettet den, hadde vi to hovedprioriteringer: å forbedre jevnheten på turen, samt øke effektiviteten. Dette er årsaken til et så stort antall sendinger. Faktisk, takket være det økte utvalget av girforhold, fungerer motoren som jobber sammen med "9HP" nesten konstant i moduser som er mest gunstige for drivstofføkonomi. For eksempel, når du kjører i høyeste, niende gir med en hastighet på 120 km/t, overstiger ikke veivakselhastigheten 2.170 o/min, mens samme motor sammenkoblet med forrige sekstrinns girkasse har en hastighet på 2.890 o/min.
Utviklerne av den nye automatiske girkassen sto overfor en vanskelig oppgave: enheten måtte ikke bare være økonomisk, men også kompakt. For dette formålet ble fire sett med gir arrangert i et sjakkbrettmønster, standard multi-plate clutcher ble erstattet med hydraulisk drevne kamkoblinger, og momentomformeren ble betydelig modernisert.
En ny adaptiv kontrollenhet er laget spesielt for "9HP", som ikke bare analyserer kjørestilen og introduserer endringer i girskiftealgoritmen, men også gir sjåføren muligheten til å stille inn forskjellige kjøremoduser: fra "komfortabel" og " økonomisk" til "sporty". I tillegg, takket være denne enheten, er "9HP" i utgangspunktet rettet mot å jobbe med start/stopp-systemer, så vel som som en del av hybridkraftverk.
David HAKOBYAN,
bilde ZF
Saarbrücken - Moskva
På begynnelsen av 90-tallet, da utenlandske biler begynte å bli brakt inn i landet vårt i massevis, med sjeldne unntak, ble det antatt at en automatgir var et design som var langt fra perfekt. Blant de som var involvert i emnet, var den rådende oppfatningen: en ekte profesjonell driver et "håndtak". Denne holdningen skyldtes i stor grad den ødelagte helsen til kopier fra annenhåndsmarkedet og de strukturelle ufullkommenhetene til enhetene fra disse årene.
Autoriteten til den automatiske girkassen begynte for alvor å styrke seg i Russland med fornyelsen av bilparken og utviklingen av selve enheten. Over tid ble biler med automatiske gir tilgjengelige på hovedmarkedet, og selve girkassene endret seg fra fire-trinns til fem, takket være at logikken i driften deres økte med en størrelsesorden.
Den massive fremveksten av sekstrinns automatiske girkasser skjedde i konkurranse med kontinuerlig variable CVT-er og robotgirkasser med en eller to clutcher. Det var da holdningen til tradisjonelle automatgir med momentomformer endret seg radikalt. Mistankene har tørket ut. Automatgiret begynte å bli oppfattet som en ubestridelig fordel. Selv om det fortsatt er mistillit angående roboter og CVT-er.
Europa har blitt gal. Et ubestridelig trekk ved det 21. århundres vest er økologi. Det dikterer i stor grad trendene i moderne bilindustri. En bil i vår tid må nødvendigvis overholde miljøstandardene Euro-5, Euro-6, forbruke et minimum av drivstoff og praktisk talt ikke slippe ut CO 2 til atmosfæren.
En måte å nå disse målene på er multi-speed girkasser. Ny tid - ni-trinns automat. Den første som seriøst erklærte dette var den tyske komponentprodusenten ZF, som sammen med Jaguar Land Rover-ingeniørteamet prøvde en ni-trinns enhet i Range Rover Evoque i 2013. Nå har stafettpinnen blitt tatt opp av Mercedes-Benz, som nylig annonserte den nært forestående lanseringen av 9G-TRONIC-girkassen, som først vil være tilgjengelig på diesel E350 CDIBluTEC, og senere vil utvide til resten av merkets alfabet.
Hovedoppgaven til den nye maskinen er å kombinere dynamikk, økologi og effektivitet. Ingeniørene prøvde sitt beste for å nå målet sitt. I henhold til NEFZ-reglene (nye europeiske kjøresykluser) bruker E350 CDIBluTEC sedan med en slik automatgir 5,3 liter diesel per 100 km. Effektiviteten til den nye girkassen er utrolige 92 % (til sammenligning var dette tallet for 7G-TRONIC 85 %), og utvalget av girforhold er 9,15. Takket være dette reduseres veivakselens rotasjonshastighet merkbart i høye gir og hastigheter, noe som ikke bare forbedrer effektiviteten, men også komfortnivået, som ikke er mindre viktig for merket enn lavt forbruk. På vanlig språk betyr det at ved en hastighet på 120 km/t på niende gir vil hastigheten være 1350 o/min.
Et viktig krav til ingeniører når de arbeider på en enhet, er å pakke produktet innenfor de spesifiserte dimensjons- og vektparametrene. Mercedes kaller den «Compact Lightweight Designs» Til tross for tillegg av to gir og en økning i maksimalt overførbart dreiemoment til 1000 Nm, tar den nye girkassen like lite plass som forgjengeren og er lettere. Prinsippet til det todelte veivhuset er beholdt: momentomformerhuset er laget av lettvektsaluminium, girkassehuset med vektoptimalisert oljebad er laget av lettvektsaluminium, og girkassehuset med vektoptimalisert polymeroljebad er laget av en enda lettere magnesiumlegering.
Og disse detaljene er ikke begrenset til de tekniske nyansene til 9G-TRONIC. Selv om denne informasjonen er av mest interesse for ingeniører fra konkurrerende selskaper. Dens relevans er ikke så åpenbar selv for servicemenn fra forhandlersentre, for ikke å nevne merkets anerkjente kunder.
Tekst: Roman Kharitonov
|
|
ZF introduserte 9-trinns girkasser som sparer opptil 16 % drivstoff sammenlignet med 6-trinns analoger. Det er for tiden to modeller i serien: 9HP28 og 9HP48, som perfekt kombinerer effektivitet med høy ytelse.
De to siste tallene i 9HP28 og 9HP48 indikerer at disse automatgirene kan håndtere dreiemoment i området fra 280 til 480 Newtonmeter og overføre det til forakselhjulene. Begge modellene av 9-trinns automatgir kan installeres på nesten alle firehjulsdrevne og forhjulsdrevne biler med tverrgående motor. Den modulære designen gjør at ZF-modeller kan kombineres med hybriddrivlinjer og et stopp-start-system.
De nye 9HP28 og 9HP48 automatiske girkassene lar deg skifte gir raskere og uten å redusere motorturtallet. Begge modifikasjonene støtter manuelt girskift og kan også utstyres med et dobbelclutchsystem som ligner på DSG-robotgir.
9 trinn vs 6 trinn
Med en hastighet på 120 km/t i niende gir roterer motoren med kun 19.000 o/min. Mens i standard sjette gir trenger motoren allerede 2600 o/min for å gi samme turtall. På grunn av dette oppnås drivstoffbesparelser.
Sammenlignet med en bil utstyrt med en standard 6-trinns automatgir, forbedrer "nierne" bilens kjøreytelse betydelig. Det blir mulig å gjøre dobbelt- og trippelgirskift uten risiko for å skade automatgiret. Generelt ligner den nye generasjonen girkasse på forgjengeren, en 8-trinns girkasse, men med enda mer utviklet jevnhet og enkel kontroll.
Har 9 HK
- En spesiell sensor aktiverer bakakselen bare i de riktige øyeblikkene i samsvar med kontrollalgoritmen. Drivstoffbesparelser på opptil 5 % oppnås sammenlignet med permanent drift med firehjulsdrift.
- 9HP kan brukes til hybridbiler, som blir stadig mer populære. I dette tilfellet sørget designerne for å erstatte momentomformeren med en elektrisk motor.
- En separat elektronisk kontrollenhet (ECU) gjør det enklere å reparere automatgirelektronikken.
- Hydraulikkenheten er plassert på toppen av automatgirhuset, og sensorene er plassert inne i girkassen. Som et resultat er det veldig enkelt å koble til ECU via kontakten.
ZF samarbeider allerede aktivt med bilprodusenter. Honda annonserte at den fra 2014 vil installere modifiserte 9HP automatgir på en rekke modeller. Chrysler og Land Rover planlegger også å gå over til ni etapper.
Siden ZF Friedrichshafen AG legger sine 8-trinns girkasser i biler fra Audi, Bentley, Chrysler, BMW, Jaguar, kan du forvente utseendet til 9HP28 og 9HP48 i biler av disse merkene.
9-trinns girkasser regnes som den mest optimale typen girkasse i dag. Mange eksperter mener at en ytterligere økning i antall hastigheter ikke vil gi vesentlige forbedringer i drivstofføkonomi og enkel kontroll. Dessuten kan oppblåsingsområder til og med forårsake negative faktorer. Imidlertid har Hyindai, GM og Ford allerede annonsert at de planlegger å lage en 10-trinns girkasse. Hovedmålet med utviklingen er drivstofføkonomi.
Det brede utvekslingsområdet til 8-trinns Tiptronic S reduserer drivstofforbruket og bidrar til økt komfort og sportslighet. Lav hastighet i høye gir reduserer støynivået i kupeen. 8-trinns Tiptronic S girer automatisk og tilpasser seg kjørestilen din.
Nytt er den utvidede Auto Start Stop-funksjonen. Den slår av motoren ikke bare når den stopper, men også mens bilen fortsatt nærmer seg trafikklyset.
9-trinns automatgir! Først brukt på Range Rover Evoque.
Det skal sies at de fleste produsenter hevder at seks trinn er nok. Men britene har sine egne argumenter. Den nye girkassen har en førstehastighet som er "lavere" enn de tidligere girkassene, og et toppgir som er "høyere" enn deres. For en bil designet både for lett terrengkjøring og i høye hastigheter er dette av stor betydning. Vi kan si at 9-mørtelen har et reduksjonsgir, som bokstavelig talt lar deg overvinne de vanskeligste terrengseksjonene i et "veldig sakte tempo". Vel, på motorveien vil automatgiret skifte til niende hastighet og demonstrere underverker av effektivitet.
Til tross for den økte kompleksiteten i designet, har automatgiret økt i størrelse bare med millimeter, og vekten har gått ned: 9-trinns er 7,5 kilo lettere enn den forrige 6-trinns.
ZF-ingeniørene som utviklet denne automatiske girkassen hevder at girskiftehastigheten er utenfor menneskelig forståelse. Girskift skjer på bare 150 ms. Og hvis den forrige 6-trinns automatgirkassen endret hastighet sekvensielt, kan den nye hoppe over trinn. Dette vil for eksempel merkes under kraftig nedbremsing: ved å bremse ned og trykke på gassen igjen, vil du få umiddelbar trekkraft uten forsinkelser.
Flere produsenter har allerede annonsert utsiktene til å gå over til ni trinn.
Varmer opp automatgiret
Det er anbefalinger for vinteroppvarming fra -20 ℃: Start motoren, etter eller under oppvarming, hold bilen med brems og håndbrems, sett inn alle gir etter tur fra 1. til R, ikke glem N i 3-5 sekunder i hvert gir, deretter første-andre-parkering, 1-2-3-P, 1-2-3-D-P og til slutt 1-2-3-D-N-P, den aller siste P-N-R-P. På denne måten vil boksen varmes opp og den hydrauliske girkassen lukkes ikke veldig raskt. Men i alle fall er det ikke nødvendig å akselerere kraftig på en uoppvarmet automatgir, og den varmes opp ikke på 1-2 km, men på 19-20 km.
Utvikling av overføringer
Transmisjoner, som mange andre bilkomponenter, har utviklet seg ujevnt. I flere tiår har tre- og firetrinns automatgir gitt akseptabel ytelse og drivstofføkonomi; deretter ble de sakte erstattet av fem-trinns, som forble standard for de fleste biler inntil nylig.
Men så begynte en virkelig "krig for overføringer": seks, syv, åtte, hvem har mer? Et av verdens største transmisjonsprodusenter, tyske ZF, leverer nå Chrysler eksklusivt med 8- og 9-trinns enheter. Hva vil skje i morgen?
ZF-sjef Stefan Sommer (og han kan sakene sine) var ganske klar på emnet: «Jeg tror ni hastigheter er den naturlige grensen, men ikke glem loven om avtagende avkastning er om ytterligere komplikasjoner vil være berettiget."
ZF North America-sjef Giulio Caspari legger til: "Vi har beregnet at en teoretisk ideell girkasse bare ville være 11 % mer økonomisk enn den beste tilgjengelige for øyeblikket. Det ville ikke være økonomisk forsvarlig å lukke dette gapet."
Vitenskapelig sannhet eller et forsøk på å bremse konkurrentene? Det ser ut til at svaret ligger et sted i midten. Vi vet at Hyundai, GM og Ford var involvert i utviklingen av 10-trinns girkasser, men ikke presenterte noen reelle resultater av arbeidet sitt for verden. Skuffet? Eller venter vi på nye superbokser? Tiden vil vise.
6-trinns automatgir
Ny 6-trinns automatgirkasse fra ZF for BMW, Audi
På den vanlige SAE 2000-kongressen i Firenze introduserte ZF en ny 6-trinns automatgirkasse (6HP26). Fordelene med den nye automatgirkassen inkluderer:
Økt effektivitet;
flere gir;
høyere effektivitet;
betydelig vekttap.
Sammenlignet med 5-trinns er vekten på den nye automatgirkassen redusert med 13 %. I den 6-trinns automatgirkassen økes rekkevidden ved å øke girforholdet til det første giret. Dette gjorde det mulig å redusere støynivået under drift med automatgir og øke drivstoffeffektiviteten med 5-7 %. I tillegg gjorde den 6-trinns automatgirkassen det mulig å øke den gjennomsnittlige akselerasjonsverdien til bilen under akselerasjon med 2-5%.
Den nye automatgirkassen er designet for å erstatte den nåværende generasjonen av 5-trinns automatgir. 6НР26 vil bli installert på standardbiler med motorer som utvikler dreiemoment opp til 612 Nm. I tillegg forventes den å bli brukt på firehjulsdrevne kjøretøy med motorer som utvikler dreiemoment opp til 766 Nm.
ZF har produsert 5-trinns automatgir siden 1990, og nå utgjør de 80 % av alle automatgir produsert av ZF for personbiler.
"Vi er stolte av vårt elektroniske overføringskontrollsystem, som er basert på det nyutviklede Adaptive Shift Strategy (ASIS)-konseptet," sa Dr. Michael Paul, medlem av styret i ZF. Det elektroniske systemet overvåker konstant tilstanden til automatgiret, kjøreforholdene og førerens kjørestil. Signalene fra alle sensorer overvåkes kontinuerlig. Alt dette gjør at den elektroniske kontrollenheten raskt kan reagere på førerhandlinger eller plutselige endringer i kjøreforholdene og umiddelbart gi de riktige kommandoene til den hydrauliske aktuatorenheten.
Minnet til den elektroniske kontrollenheten inneholder flere automatgirkontrollprogrammer:
sport;
økonomisk;
trafikk i urbane miljøer;
bevegelser med full belastning;
kjøring på glatte veier osv.
6HP26-transmisjonen styres av en såkalt mekatronikkmodul, hvor en hydraulisk styreenhet er kombinert med en elektronisk enhet. Både de elektroniske og hydrauliske enhetene er plassert i automatgirhuset og samhandler med hverandre, noe som gir mer presis kontroll over automatgiret. Alt dette lar deg forbedre kvaliteten på girskift og dermed øke kjørekomforten. Bruken av en mekatronikkmodul har betydelig forenklet monteringen av automatgiret, redusert vekten og, på grunn av reduksjonen i antall kontakter og grensesnitt, økt påliteligheten til driften.
Å reparere en automatisk girkasse av denne typen er ikke mye vanskeligere enn de tidligere 5-trinns. Men når du reparerer 6-trinns automatgir, er det noen ganger nødvendig å erstatte mekatronikken, noe som er ganske dyrt. Det er også nødvendig å ta hensyn til at disse typer automatiske girkasser bruker sin egen spesialutviklede arbeidsvæske som Shell M-1375.4.
24.07.2013, ons, 16:07, Moskva-tid , Tekst: Sergey Yurtaikin
Den første Mercedes-Benz-bilen med 9-trinns automatgir var E350 BlueTec. Senere vil boksen bli installert i andre modeller av det tyske selskapet.Den tyske bilprodusenten Daimler begynte å utstyre Mercedes-Benz med en 9-trinns automatgir. Automatgiret, kalt 9G-Tronic, brukes allerede i produksjonen Mercedes E350 BlueTec. Så langt har ikke denne bilen blitt offisielt presentert i Russland. Tidligere var slike bakhjulsdrevne sedaner utstyrt med en 7-trinns 7G-Tronic automatgir.
Overgangen til en ny girkasse endret ikke de dynamiske egenskapene til bilen. Den samme akselerasjonen til 100 km/t på 6,6 sekunder ble opprettholdt. Men drivstofforbruket har gått ned - fra 5,5 liter. per "hundre" i den kombinerte syklusen opptil 5,3 liter. Ved bykjøring vil E350 BlueTec forbruke 6,4 liter. per 100 km, og på motorveien vil drivstofforbruket være 4,7 liter, hevder produsenten. Drivstoffeffektivitet ble oppnådd blant annet ved bruk av et aktivt Start/Stopp-system, som slår av motoren i tomgangstider og starter den igjen når føreren trykker på gasspedalen.
I tillegg har hastigheten på utslipp av karbondioksid til atmosfæren endret seg til det bedre. For 9G-Tronic er det 138 g/km mot 144 g/km for modellen med 7-trinns 7G-Tronic. Dette faktum vil bidra til salget av E-klassen i Europa, forventer Daimler. Senere vil 9G-Tronic være tilgjengelig på andre Mercedes-Benz-modeller.
Land Rover har tidligere annonsert bruk av en 9-trinns girkasse. Den britiske bilprodusenten har til hensikt å utstyre den oppdaterte kompakte crossoveren Range Rover Evoque, som vil bli utgitt i 2014, med en slik girkasse.
Den første Mercedes-Benz-bilen med 9-trinns automatgir var E350 BlueTec
Ifølge foreløpige data vil Evoque med ny girkasse og 2,2-liters dieselmotor (190 hk) kunne akselerere til 100 km/t på bare 7 sekunder. i stedet for dagens 8,5 sekunder. Produksjonen av automatiske girkasser for det britiske merket, som før, vil bli utført av ZF.
Mercedes-Benz produserer 9G-Tronic uavhengig. Den tyske versjonen av den 9-trinns automatgirkassen er designet for installasjon på biler med langsgående motor. Land Rover er designet for en tverrgående konfigurasjon.
I tillegg til Mercedes-Benz og Land Rover, prøver også andre bilprodusenter å øke antall girkasser. Dermed bestemte Ford og General Motors (GM) seg for å slå seg sammen for å lage 9- og 10-trinns automatgir. Sistnevnte skal være designet for bakhjulsdrevne biler.
Mest sannsynlig vil amerikanske bilprodusenter være i stand til å bringe slike girkasser til massemarkedet først om 3-4 år. I det minste var det så lang tid det tok Ford og GM å lage en 6-trinns automatgir. Det koreanske selskapet Hyundai jobber også med 10-trinns girkasser (for merket med samme navn og Kia).
