ZF. Новая АКПП 8DT с двойным сцеплением

На базе совершенно новой 8-ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением (8DT) инженеры ZF и Porsche совместно разработали модульную гибридную трансмиссию, которая соответствует всем текущим и будущим трендам в области приводов для спортивных автомобилей. 

Коробка передач для спортивных автомобилей с задним или полным приводом впечатляет невероятной быстротой переключения передач, высоким уровнем комфорта и гибкостью. Одной из важнейших целей разработки было создание опции с электроприводом. Благодаря новой концепции расположения шестерен удалось интегрировать гибридный модуль мощностью 100 кВт. При этом, длина коробки передач осталась такой же, как и у нынешней спортивной версии 7DT. Также была реализована опция со встроенной раздаточной коробкой для полноприводных автомобилей, в которой используется фрикционная муфта для передачи крутящего момента на передний мост при очень умеренном расходе топлива. Уменьшению потерь мощности в трансмиссии до 28 процентов способствует широкий диапазон передаточных чисел (11,17), дополнительная восьмая передача, оптимизированная система смазки, а также усовершенствованный электронный блок управления, разработанный концерном ZF. Новая коробка передач собирается на заводе ZF в Бранденбурге. Первым серийным автомобилем, оснащаемым трансмиссией 8DT, стал новый Porsche Panamera. 

«В новой спортивной АКПП 8DT нам удалось в небольшом монтажном пространстве объединить мгновенное переключение передач, высокую эффективность и возможность полностью электрического режима движения без ущерба для функциональности», – говорит д-р Юрген Грейнер (Jürgen Greiner), Руководитель отдела разработок коробок передач для легковых автомобилей концерна ZF Friedrichshafen AG. По сравнению с нынешней АКПП 7 DT новая 8-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением обладает более стабильным крутящим моментом, улучшенной спортивной динамикой, высоким уровнем комфорта и эффективности. При этом, размеры остались неизменными. Более того, удалось уменьшить потери мощности на 28 процентов и увеличить и без того высокую скорость переключения. «Первые шесть ступеней передач с тонкой градацией оптимизируют ускорение до пиковых показателей. Две следующие ступени,7 и 8, напротив, действуя как повышающие, снижают число оборотов и расход топлива даже без использования электрического режима», – поясняет господин Грейнер. 

Новая 8-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением подходит для конфигурации с передним продольным расположением силового агрегата и поставляется в четырех различных версиях – стандартной, полноприводной, гибридной, гибридной с полным приводом. Все модификации оснащаются тремя ступенями регулировки крутящего момента до 1000 Нм. Он регулируется за счет различных положений модулей двухдискового сцепления. Основная коробка передач и комплект шестерен при этом остаются неизменными. То же самое относится к гидравлической системе, системе переключения, механизму блокировки трансмиссии на стоянке, а также электронному блоку управления вместе с ПО. 

Чтобы получить максимально компактную базовую коробку передач 8DT, была разработана новая конструкция шестерен с двумя промежуточными и одним выходным (суммирующим) валом. Все неподвижные шестерни, расположенные на ведущих валах трансмиссии, можно использовать многократно. В результате уменьшилось количество плоскостей вращения, а базовая коробка передач стала значительно короче. Благодаря этому удалось сохранить требуемую длину гибридного модуля и встроить его в ограниченное монтажное пространство. Подобная конструкция зубчатых колес имеет еще одно преимущество. За счет модульного принципа конструкции возможны варианты не только с передним продольным расположением силового агрегата, но и другие конфигурации привода.

Концерн ZF специально разработал невероятно компактный гибридный модуль для дополнительного варианта новой 8- ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением. Он включает в себя демпфер крутильных колебаний, разделительную муфту вместе с актуаторами, электродвигатель и может быть интегрирован в картер сцепления. Этот никак не влияет на габариты коробки передач, но влияет на ее характеристики. Максимальная мощность 100 кВт, постоянная продолжительная мощность 55 кВт и крутящий момент 400 Нм позволяют автомобилю в полностью электрическом режиме развивать скорость до 140 км/ч. С этой технологией реализуются и все остальные функции гибридного привода, включая рекуперацию энергии торможения и режим поддержания уровня заряда. 

Интегрированная раздаточная коробка, устанавливаемая на полноприводные варианты АКПП 8DT, при необходимости передает дополнительный крутящий момент на передний мост. В полноприводных версиях используется многодисковая муфта мокрого типа, которая работает с постоянной пробуксовкой. Давление муфты меняется в зависимости от того, какой крутящий момент необходимо передать на передние колеса при определенной дорожной ситуации. 

Электронный блок управления трансмиссией (ЭБУ) с программным обеспечением для АКПП 8DT – собственная разработка концерна ZF. ЭБУ располагается вне корпуса коробки передач. Это позволяет защитить электронику от воздействия высоких температур, которые возникают в поддоне трансмиссии и могут достигать 150 °C. 

Электронное управление обеспечивает быстрое срабатывание АКПП 8DT при максимально возможной эффективности и оптимальном расходе топлива в паре с остальными системами автомобиля. В специальном режиме ECO блок управления понижает давление в коробке передач при соответствующих дорожных условиях, что уменьшает потребляемую мощность без ущерба для комфорта и характеристик движения. В режиме «старт-стоп» ДВС может быть отключен уже на скорости 10 км/ч, и автомобиль может двигаться по инерции до полной остановки.

Кроме того, движение накатом с выключенным силовым агрегатом возможно даже на более высоких скоростях. Повышению эффективности АКПП 8DT способствует также система смазки, которую можно активировать по требованию. Она регулирует подвод масла к каждому отдельному участку трансмиссии в зависимости от дорожной ситуации и условий движения. С точки зрения механики система смазки состоит из двух насосов, которые соединены через гидравлический блок управления. Координация и регулирование всех процессов осуществляется программой управления потоком охлаждающего масла Cool Oil Flow Management (COFM), заложенной в память ЭБУ. Она непрерывно контролирует текущий расход масла, необходимого для каждого элемента трансмиссии, и использует оба насоса для подачи жидкости в требуемом объеме. Кроме того, программа COFM выстраивает нужный уровень охлаждения зубчатых зацеплений той или иной передачи и направляет требуемый поток масла именно в ту ступень трансмиссии, через которую передается мощность в данный момент.