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50 Jahre Automatgetriebe von ZF

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Zweite 8HP-Generation bringt weiteres Einsparpotenzial

Seit Anfang 2014 produziert ZF die zweite 8HP-Generation, die sich erstmals im neuen BMW 520d erfahren ließ. Es wurden alle bisherigen Stärken abermals optimiert und neue Eigenschaften hinzugefügt: Es bietet nun geringere Schleppmomente sowie eine höhere Spreizung von 7,8. Dank der verbesserten Drehschwingungstilgung spielt es besonders gut mit Downsizing- und Downspeeding-Konzepten zusammen. Das bedarfsgerechte, kraftstoffsparende Abkoppeln des Getriebes in Verbindung mit einer temporären Motorabschaltung – die Segelfunktion – ist mit dem 8HP der zweiten Generation bis zu einer Geschwindigkeit von 160 km/h möglich. Die optionale Start-Stopp-Funktionalität schaltet den Motor nach dem Anhalten ohne merkliche Verzögerung ab. Und obwohl es den Pkw-Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum Vorgänger erneut um drei Prozent reduziert, kommt die Sportlichkeit nicht zu kurz: Die neue elektronische Getriebesteuerung ermöglicht unter anderem verschachtelte Mehrfachrückschaltungen, wodurch das 8HP der zweiten Generation bei Bedarf noch spontaner und dynamischer reagiert.

2013: 9HP – 9 Gänge für Front-Quer-Pkw

Bereits Ende 2013 erweiterte ZF sein Portfolio um das weltweit erste 9-Gang-Automatgetriebe (9HP) speziell für Automobile mit Front-Quer-Antrieb. Letztere machen rund drei Viertel des globalen Neufahrzeugmarkts aus – mit stark steigender Tendenz. Es bietet ein hohes CO2-Einsparpotenzial, da es den Kraftstoffverbrauch um bis zu 16 Prozent senkt – ausgehend von einer Konstantfahrt mit 120 km/h. Diese Effizienz verdankt das 9HP insbesondere seiner extrem hohen Gesamtspreizung von 9,81. Dank des Baukastenprinzips lassen sich auch verschiedene Anfahrelemente und Allrad-Anwendungen günstig umsetzen.

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Da die Gesamtlänge von Motor und Getriebe bei Front-Quer Pkw durch die Fahrzeugbreite limitiert ist, musste das 9HP trotz seiner neun Gänge sehr kompakt ausfallen. ZF verwirklichte diesen Anspruch mit vier Radsätzen und sechs Schaltelementen. Dieses revolutionäre Konzept ergänzen hydraulisch betätigte Klauenschaltelemente, die einen hohen Wirkungsgrad aufweisen und die Getriebebaulänge nicht nennenswert beeinflussen. Sogar direkte, sportliche Mehrfachschaltungen wie beim 8HP lassen sich mit dem 9HP darstellen. Weitere Besonderheit: Die elektronische Getriebesteuerung hat ZF für das 9HP erstmals komplett in Eigenregie entwickelt. Aktuell zählen Land Rover und Honda zu den 9HP-Kunden. Fiat Chrysler Automobiles produziert dieses Getriebesystem in Lizenz selbst für diverse Modellreihen.

2015: Serienstart des 8-Gang-Plug-in-Hybridgetriebes

Der Einsatz des 8HP in Hybridfahrzeugen war von vorne herein vorgesehen. Das ZF-Konzept ist modular aufgebaut, sodass die OEMs die Hardware des Motors und des Grundgetriebes unverändert lassen können. Der Drehmomentwandler wird in diesem Fall durch eine elektrische Maschine ersetzt, die mit einer Trennkupplung vom Verbrennungsmotor abgekuppelt werden kann, um den Antrieb allein zu übernehmen. 8-Gang-Vollhybridgetriebe von ZF werden bereits seit einigen Jahren bei Audi und BMW verbaut. Noch 2015 wird das neue 8-Gang-Plug-in-Hybridgetriebe in Serie gehen.

Der Schwerpunkt bei der Entwicklung lag auf rein elektrischem Fahren. Hierzu muss das Schleppmoment der Trennkupplung zum Verbrennungsmotor so gering wie möglich ausfallen. Zusätzlich wurde dem Downsizing- und Downspeeding-Gedanken durch eine verbesserte Drehschwingungs-Entkopplung Rechnung getragen. Die Funktionalität des Anfahrelementes konnte optimiert und dessen Komfort erhöht werden: Um die Drehschwingungen des Verbrennungsmotors zu reduzieren, wurden zwei Dämpfer installiert, wobei einer als drehzahladaptiver Dämpfer ausgeführt ist. Damit lassen sich alle gängigen Verbrennungsmotoren bereits ab Leerlaufdrehzahl ohne lästige Geräusche und Vibrationen mit hoher Last fahren. Die E-Maschine, welche als permanent erregte Synchronmaschine ausgeführt wird, ist komplett in das Getriebegehäuse integriert und wird durch Öl-Nebel gekühlt. Die Spitzenleistung des E-Antriebs liegt bei 90 kW, die Dauerleistung bei 45 kW. Das integrierte Anfahrelement ist in der Lage, 550 Nm Anfahrmoment zu übertragen. Durch eine Vielzahl von Maßnahmen, die sich auf die Mechanik, Hydraulik, Funktionalität und Fertigung beziehen, wurden der Komfort und die Robustheit gegenüber der Vorgängergeneration gesteigert.

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