自动变速器50年的历史,变与不变的是什么?

作者:本网编辑 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-02-09
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现代自动变速器的两大变化是:混合动力轿车中的液力变矩器被电气机械(电动机)所代替;控制电气以及与之配套的控制软件的地位也变得与液压、机械系统同等重要。

“HP”是一个缩写词汇,通过以这一缩写词命名的产品,ZF集团也变成了全球技术领先的轿车自动变速器供应商。这一缩写词表示的是组成自动变速器的两个重要部件:H表示液力变矩器(Hydrodynamic Torque-converter),P表示行星齿轮组(Planetary Gear Set)。

今天,这两种机械装置都经历了多次的再开发和改进,但原则上,它们仍然是大多数自动变速器的核心部件。现代自动变速器的两大变化是:混合动力轿车中的液力变矩器被电气机械(电动机)所代替;控制电气以及与之配套的控制软件的地位也变得与液压、机械系统同等重要。

可替代驾驶员做出换档操作的自动变速器于1940年开始研发,这种提升驾驶便捷性的产品在美国市场备受关注和欢迎。经过全面的分析后,ZF集团的负责人在20世界50年代末认为:这样的技术在欧洲也有着非常大的潜力。研发自动变速器的前提是,要按照欧洲市场的需要和欧洲驾驶员的操作习惯设计这种产品。另一方面,尽管美国市场上的自动变速器可输出较高的转矩,但是其体积也比较大,实现自动变速器的小型化也成了ZF集团的另一项课题。1965年, ZF集团首次大批量供应汽车市场的轿车用多档位自动变速器问世,型号为3HP12。它的结构非常紧凑,采用了多片式离合器。在多片式离合器中,ZF集团采用了高耐磨度的摩擦片衬板。7年后,3HP12变速器出现在了宝马2000和标致504轿车中。


1965年,ZF集团首次大批量将3HP12多档位自动变速器推向市场,宝马2000轿车中首次使用了3HP12自动变速器

20世纪70年代末期,4档自动变速器4HP22的研发目的主要是为了满足整车厂商对节油的要求。4档变速器增加了档位,使传动比更为细化,且并不损失车辆的加速能力。此外,根据ZF集团的介绍:1982~1990年间设计制造的4档自动变速器在控制层面发生了根本性转变,工程师们用电—液控制系统取代了传统的机—液控制系统。此举在缩短换档时间方面起到了决定性作用,也把自动变速器的驾驶动态性能提升到了一个全新的层次。4HP22自动变速器于1982年首次批量搭载于宝马轿车,该款变速器初期使用的是液压控制系统;1年后,开始使用电气控制系统。

随着5档自动变速器在1995年问世,ZF集团将产品的效率再次提高了5%。并且在车辆的功率、节能和驾驶舒适度等方面均取得了较大进步。

但是,又出现了一个不可忽视的事实:每一代新的变速器都增加了零部件的数量,也增加了变速器的重量(20世纪90年代中期的5HP24型自动变速器的重量是1965年开发的3HP22自动变速器的近两倍)。

在这样的背景条件下,ZF集团于2001年开始设计制造全球第一款6档自动变速器6HP26。一个巨大的变化随之而来,新款变速器的重量减轻了15%,比其前辈的体积也减小了7%。从技术层面讲,ZF集团的工程师们始终让产品保持在业界领先的位置。6HP系列自动变速器有着基于莱派特轮系(Lepelletier)的全新行星齿轮机构配置方案,减少了30%的零部件数量。

ZF集团于2009年开始了对8HP系列自动变速器的研发。柔性模块化系统使得这种自动变速器可以在混合动力车辆和四轮驱动车辆中使用。这是第一种具有起停功能的、把传动效率较第二代6HP(2005年)提高了11%的先进自动变速器。8HP混合动力变型变速器更是把效率提高了25%。

2013年年末,ZF集团开始了全球第一款9档自动变速器(9HP)的研发。这种新型自动变速器专为发动机横向前置的车辆而设计。变速器的电子控制系统也全部是由ZF集团的工程师设计完成。

ZF公司从2014年开始生产第二代8HP自动变速器,而就在同一年,新一代8档插电式混合动力车变速器也投入了批量生产。

对于自动变速器的50年发展,ZF公司通过不断创新,做出了卓越的贡献。

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