Новая 8-ступенчатая коробка: спорт, гибрид, экология
Визитная карточка 8HP
Подробно об этой коробке «АБС-авто» писал в апреле 2012 года. Дело в том, что мы тестируем не автомобили как таковые, а узлы и агрегаты в составе автомобилей. Так было и в тот раз. Во время визита в Научно-производственный центр концерна ZF в Саарбрюкене нам дали возможность проверить разнообразные агрегаты этой марки в деле.
Мне повезло – я тогда оказался за рулем черного BMW 740 xDrive с полным приводом и весьма крутым нравом: под капотом притаился дизель мощностью 320 л. с., развивающий момент 640 Нм в диапазоне от 1800 до 3000 об/мин. Надо ли говорить, что на черном «бумере» стояла 8HP!
По-настоящему ее прелести ощущаешь только на автобане. А еще – на лесных холмах вблизи Саарбрюкена. А еще – на узких улочках немецких городков, через которые мы проезжали. Словом, везде, где довелось попробовать все режимы АКПП от «комфорта» до «спорта», когда переключение переходит в 2 раза быстрее. Но ты все равно не чувствуешь рывков, все происходит плавно, за этим следят аж 25 управляющих программ, «прошитых» в блоке управления.
А на другой встрече в 2015 году нам представили 8HP второго поколения. Этот агрегат разрабатывали с учетом современных и будущих требований к транспортным средствам и их приводам. Новые АКПП позволили сократить расход топлива, повысить комфорт водителя и пассажиров и продемонстрировали широкие возможности адаптации к запросам заказчиков.
Коробка 8HP может использоваться в любых типах и модификациях автомобилей – в гибридных, полноприводных и спортивных версиях, а также в легких коммерческих грузовиках и автобусах, подверженных солидным нагрузкам. Сегодня миллионы серийных 8-ступенчатых АКПП работают в более чем 600 сферах человеческой деятельности.
При разработке гибридного варианта особое внимание уделили оптимизации автономного электрического хода – так заявляли инженеры концерна в 2015 году. Прошло два года.
И вот сегодня…
Специалисты ZF и Porsche разработали модульную гибридную трансмиссию на базе новой 8-ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением (8DT). Агрегат отвечает всем сегодняшним и будущим трендам в области приводов для спортивных автомобилей.
Новинка отличается быстротой переключения передач, высоким уровнем комфорта и гибкостью управления. Одной из ключевых целей разработки было создание версии с электроприводом.
Благодаря новой концепции расположения шестерен в конструкцию интегрировали гибридный модуль мощностью 100 кВт. При этом длина коробки передач осталась такой же, как и у существующей спортивной версии 7DT. Также была реализована опция со встроенной раздаточной коробкой для полноприводных автомобилей. В ней используется фрикционная муфта для передачи крутящего момента на передний мост при весьма умеренном расходе топлива.
Снижению потерь мощности в трансмиссии до 28% способствуют:
- широкий диапазон передаточных чисел;
- дополнительная восьмая передача;
- оптимизированная система смазки;
- 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. А теперь о некоторых особенностях подробнее.
Слово руководителю разработки
«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, 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 оптимизируют ускорение до пиковых показателей, – уточняет г-н Грейнер. – Две следующие ступени, седьмая и восьмая, напротив, действуя как повышающие, снижают число оборотов и расход топлива даже без использования электрического режима».
Четыре версии
Новая 8-ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением подходит для автомобилей с передним продольным расположением силового агрегата и поставляется в четырех различных версиях – стандарт, полный привод, гибрид, гибрид с полным приводом.
Все модификации оснащаются тремя ступенями регулировки крутящего момента до 1000 Нм. Он изменяется благодаря модулям двухдискового сцепления. Но основная коробка передач и комплект шестерен при этом остаются неизменными, унифицированными. Это относится также к гидравлической системе, системе переключения, механизму блокировки трансмиссии на стоянке, а также электронному блоку управления вместе с программным обеспечением.
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, задействуются многократно и более эффективно.
В итоге 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 ее использования не только в автомобилях с передним продольным расположением силового агрегата, но и в других конфигурациях.
Экология
Концерн ZF специально разработал компактный гибридный модуль для дополнительного варианта новой 8-ступенчатой коробки передач с двойным сцеплением. Он включает демпфер крутильных колебаний, разделительную муфту вместе с актуаторами, электродвигатель и может быть интегрирован в картер сцепления. Этот никак не сказывается на габаритах коробки передач, но повышает ее эксплуатационные 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. Разумеется, эта технология позволяет реализовать все остальные функции гибридного привода, включая рекуперацию энергии при торможении и режим поддержания уровня заряда.
Для полного привода
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 в той или иной дорожной ситуации.
Умная механика
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 работу АКПП 8DT с максимальной эффективностью и с оптимальным расходом топлива. Причем с учетом взаимодействия с другими 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 динамических характеристик движения.
В режиме «старт-стоп» ДВС может быть отключен уже на скорости 10 км/ч, и автомобиль будет двигаться по инерции до полной остановки. Кроме того, движение накатом с выключенным двигателем возможно и 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.
Система смазки состоит из двух насосов, соединенных 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 контролирует текущий расход масла, необходимого для каждого элемента трансмиссии. При этом для подачи жидкости в требуемом объеме используются оба насоса.
Кроме того, программа COFM обеспечивает оптимальное охлаждение зубчатых зацеплений, направляя поток масла именно в ту ступень трансмиссии, которая в данный момент передает мощность.
По материалам концерна ZF
