变速,让ZF走得更远,走得更好--访ZF动力总成事业部亚太区副总裁Harald Maβmann博士

访ZF动力总成事业部亚太区副总裁Harald Maβmann博士

作者:李 志 发布时间:2015-06-10
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2015年是德国采埃孚集团(ZF)成立100周年,同时也是ZF首款自动变速器问世50周年.在半个世纪漫长发展中,ZF开发出了众多创新,高效和高品质的自动变速器产品.


Harald Maβmann 博士:作为ZF的业务重点之一,我们始终在积极地对自动变速器产品实现轻量化和小型化。未来,我们将结合电驱动和智能系统开发更节能、更环保的变速器产品。

2015年是德国采埃孚集团(ZF)成立100周年,同时也是ZF首款自动变速器问世50周年。在半个世纪漫长发展中,ZF开发出了众多创新、高效和高品质的自动变速器产品。ZF始终坚持对客户负责,尽全力保证车辆的使用安全,目前协助捷豹路虎公司解决其9AT在路虎极光车型上的匹配问题就是一个很好的范例。在本期内容中,ZF动力总成事业部亚太区副总裁Harald Maβmann博士将向读者进一步介绍ZF自动变速器的前世今生。

AI: 2015年是ZF自动变速器诞生50周年,请您先简要介绍一下ZF自动变速器这50年的发展历程。

Harald Maβmann博士:ZF从1965年正式开始生产自动变速器。经过长期努力,当时产量并不高的三档自动变速器已发展成为当下一系列畅销的高技术产品。50年的发展历程记录着ZF在传动系统技术领域的多次重大飞跃,ZF如今的成就也归功于我们对多速比变速器几乎全部部件进行的彻底且持续的革新。从第一款ZF自动变速器问世的那一刻开始,每一代新产品的开发和制造技术的创新都显著提升了产品的动态性能和燃油经济性。尽管目前市面上存在多种形式的可自动换档变速器,但多速比变速器始终是不可或缺的一类。ZF将继续努力,力求在这类产品上实现更多技术突破。

AI: 请您列举近些年的几款广泛受到客户和行业好评的ZF自动变速器产品(搭载于家用车、高性能车及SUV),并介绍一下这些产品的技术及特点。

Harald Maβmann博士:一个很好的例子是ZF备受青睐的模块化8AT。这款变速器可匹配不同型号的发动机,还有后驱和四驱版本。该变速器降低了汽车的油耗,同时提高了车辆的动力性、驾乘的舒适性并且使动力系统布置更为灵活。除了传统动力车型,ZF开发的这款模块化8AT还可搭载于插电式混合动力汽车、越野车、赛车及轻型货车。

适用于大功率、运动型车辆的双离合变速器(DCT)也是ZF产品线中的重要成员。7档DCT可以帮助车辆提升动态驾驶性能,其优势在于使用直接传动模式、换档速度快同时避免换档时的动力中断。此外,7档DCT更加细化的档位布置也提升了车辆的燃油经济性,可以使车辆在高速巡航状态下将发动机保持在油耗较少的低转速范围内工作。

AI: AT和DCT是目前乘用车市场上最为常见的自动变速器形式,汽车制造商更愿意选择哪一种变速器产品?

Harald Maβmann博士:每一种变速器都针对特定的市场有其存在的理由。相比之下,欧洲有很多追求操作体验的驾驶员偏向于使用手动变速器(MT),因此上述两种变速器会让这些汽车用户觉得缺少了一些驾驶乐趣。但我们看到,AT在北美汽车市场长期保持了可观的销量,因为北美用户已经习惯了不用踩离合只需松开制动踏板车辆就能缓慢前行的驾驶方式。

DCT和AT有着很相近的效率和动力表现,在正常驾驶中,多数人不会察觉到DCT与AT在使用感受上的区别。多年来,ZF一直在努力降低变速器中因摩擦造成的动力损失。我们通过研究发现DCT和AT的摩擦损失特性也很接近,因此,变速器的选择更大程度上取决于车辆的设计(例如,采用前驱、后驱或是四驱等)。此外,汽车制造商对每款车型有明确定位,更多倾向于动态表现的车型会选择DCT,注重驾乘舒适性的车型则更倾向于使用AT。

AI: ZF多年持续开发和优化AT和DCT产品,这两种变速器各自有着哪些优点?

Harald Maβmann博士:AT的优势在于其行星齿轮系结构紧凑、重量轻。此外,液力变矩器可持续提供舒适的加速和行驶表现。由于液力变矩器的快速锁止、大跨度的传动比和阻力损失低等特性,AT表现出非常高的效率。然而,由于行星齿轮的速度耐力和强度有限,AT的最高工作转速大约在7300r/min以下,这意味着AT不适合匹配跑车上的高转速发动机。

相反,得益于特殊的结构设计,DCT拥有极高的速度耐力。因此,其比较适用于超级跑车。极其动感的换档效果、无动力中断也是DCT明显的优点。然而DCT的重量毫无优势,几乎不可能再压缩的体积也使其对安装空间的要求更高。同时,搭载DCT的车辆在驾驶舒适性方面也存在短板。
  
AI: 作为ZF最新的自动变速器产品,9AT备受行业关注,请介绍一下9AT的特点和目前的技术状况?

Harald Maβmann博士:ZF凭借最新的9AT产品成功进军适用于发动机横置、前驱的液力自动变速器细分市场。目前,6AT是该领域最常见的产品。9AT在驾驶性能、舒适性和燃油经济性方面,都能带给用户更好的体验。9AT通过提升自身效率和加大传动比跨度的设计保证发动机在最高效的转速区间内运转,极大地降低了车辆油耗。此外,9AT综合考虑了壳体形状、体积尺寸及固定方式,使得原本搭载6AT的车辆可以无需修改底盘设计即可轻松升级新款变速器,从而缩减整车制造企业的成本;而且9AT的重量也明显更轻。

AI: ZF诞生已有100周年,设计生产出了很多卓越的工业产品尤其是汽车变速器,请问ZF动力总成事业部未来的产品开发方向有哪些?

Harald Maβmann博士:自动变速器始终会是ZF的研发重点和技术突破口。我们有适用于发动机纵置车型的8AT,而9AT则适用于发动机横置、前驱布置的车型。就目前的技术水平来看,进一步增加档位数带来的空间优化和效率提升效果将很有限,甚至可能还不足以抵消其重量增加和功率损耗带来的负面影响。因而,目前我们的目标是对现有产品实现减重和提高效率。

ZF预见,在不久的将来,动力总成将部分电气化,并兼具内燃机和电动机的两种动力源。到那时,内燃机只会在最高效转速区间内运行,而电动机则能够在所有状态下都使车辆具有卓越的性能。例如,仅需电动机反向运转便可实现倒车。因此,变速器中的一些机械和液力元件就可以省略。同时,考虑到电动机的引入和总体成本问题,变速器的档位可以适当减少了。预计仅需4~6个档位便完全可以满足混合动力车辆的节油目标。
当然,这不是简单地减少档位数量的问题,档位数也要结合电驱动的管理模式来布置。未来汽车需要更加“智能”的传动系统来创造更大的价值。

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