Быстрее и дальше на чистой электротяге

Инновации ZF на мировом рынке: 8-ступенчатая АКПП нового поколения с интегрированным мощным и компактным электромодулем. На её основе была создана гибридная установка, отвечающая всем требованиям модульного проектирования. Транспортные средства с таким приводом способны преодолевать сравнительно длинные расстояния только на электротяге, развивая при этом скорость до 120 км/ч. За счет этого в ездовом цикле стандарта ЕЭК 101 достигается уменьшение расхода топлива до 70 процентов – в зависимости от мощности тяговых батарей. АКПП четко взаимодействует в системе привода с ДВС, обеспечивая привычно высокую эффективность и динамические характеристики. Первые поставки модульной гибридной трансмиссии ZF на конвейер идут для BMW X5 xDrive40e.

«Электрификация систем трансмиссии позволит ZF повысить эффективность её работы и при этом снизить объём вредных выбросов, – подчеркивает Штефан Зоммер, председатель правления концерна ZF Friedrichshafen AG. – Распространение гибридных автомобилей показывает, что гибридные технологии в целом и наша модульная гибридная трансмиссия в частности, очевидно, ещё долго будут пользоваться спросом. Благодаря этим технологиям передвижение на автомобилях становится все более экологичным, динамичным и соответствующим принципам ресурсосбережения. Это становится нормой для каждого». Отличительной особенностью гибридной трансмиссии ZF 8HP модульной конструкции является встроенная электрическая машина. Она размещена в корпусе коробки передач вместо гидротрансформатора и занимает практически такое же пространство. Несмотря на ее компактные размеры, она весьма эффективна: в исполнении конкретно для модели BMW X5 при мощности не более 83 кВт (113 л.с.) она выдает при старте с места крутящий момент 250 Нм. Этого достаточно, чтобы транспортное средство, используя лишь электрическую тягу, могло развивать скорость до 120 км/ч и проехать расстояние до 31 км. При замедлении транспортного средства электрическая машина используется как генератор для преобразования энергии торможения в электроэнергию и зарядки аккумулятора.

В новом поколении гибридных систем на базе 8-ступенчатой АКПП инженеры ZF фокусируют внимание на функциях подзарядки. Поэтому данная разработка направлена, главным образом, на движение с использованием лишь электрической тяги. Для этого необходимо максимально уменьшить момент инерции узла сцепления.

Кроме того, особое внимание уделялось идее уменьшения габаритов и снижения числа оборотов двигателя, для чего требовалась эффективная система подавления крутильных колебаний. В итоге удалось улучшить функциональность этого элемента трансмиссии и повысить комфортность управления: для уменьшения вибрации ДВС предусмотрены два демпфера, один из которых исполнен как адаптивный гаситель колебаний с регулированием степени демпфирования в зависимости от числа оборотов двигателя. Благодаря этому обычные ДВС уже на холостых оборотах могут работать с высокой нагрузкой, но без неприятного шума и вибрации.

Электрическая машина представляет собой синхронную машину с возбуждением от постоянных магнитов (PSM). Она полностью встроена в корпус коробки передач, а для ее охлаждения используется принцип «масляного тумана».

Этот встроенный элемент трансмиссии в состоянии передавать крутящий момент до 550 Нм. Целый ряд усовершенствований в области механики, гидравлики, функциональности, а также в технологии производства способствовал повышению его комфортности и надежности по сравнению с агрегатом предыдущего поколения.

Разнообразные возможности применения открываются благодаря модульной конструкции гибридной трансмиссии ZF: она позволяет реализовать индивидуальные решения в комбинации с базовой коробкой передач для гибридных автомобилей. Используемые при этом компоненты гибридной трансмиссии комплектуются из портфолио продукции ZF. Один из ключевых компонентов является электрическая машина. В зависимости от класса гибридного привода у нее могут быть разные уровни мощности. Для полностью гибридных версий ZF поставляет гибридные модули со встроенным разделительным сцеплением, что является необходимым техническим условием для движения с использованием только электрической тяги. Не менее важна эффективная система управления гибридным приводом: только благодаря ей аппаратные компоненты гибридного привода могут согласованно взаимодействовать с электронным блоком управления, программным обеспечением и силовой частью модуля. Клиенты ZF оказываются в выигрыше за счет того, что концерн сам разрабатывает все компоненты.

Комплексный ассортимент изделий от системного поставщика облегчает их экономичную интеграцию в единую и разностороннюю систему: в версиях мягкого и полного, а также подзаряжаемого гибрида значительную долю составляют одинаковые детали, что создает ощутимые синергетические эффекты.