作者： 未名 来源： 八秒跑车网 日期： 2015年04月24日 12-10-22

 
◆更可节省燃油消耗高达3%
◆开发重点：降低拖曳转矩和发动机速度
◆模块化变速器结构套件为小型化发动机定制
 
降低了燃油消耗和 CO₂ 排放，乘坐舒适度和动力学特性显著增强：从2009 年开始生产后，成功的 8 挡自动变速器 (8HP) 便拥有这些优势。
  ↑8 挡自动变速器 (8HP) 增强的第二代设计用于为汽车制造商提供有效支持，以满足越来越严格的法定 CO₂ 排放标准——和传统或混合动力驱动相结合，以高成本效率实现这一点。
 
自 2014 年起作为第二代批量生产并应用在 BMW 520d 中以来，所有的优势更为凸显了。新的 8HP 全方位进行了进一步的开发，包括更低的拖曳转矩、更高的传动比范围以及更强的扭振吸收性能。采埃孚 (ZF) 的全新 8HP 逐步在更多型号以及世界范围内更多汽车制造商中得到应用。
  ↑首次在 BMW 5 中应用：520d 是生产线上下来的首个使用新一代采埃孚 (ZF) 8HP 变速器的型号
 
“我们的长期客户 BMW 展示了如何成功地让车辆同时提高效率和动力学性能，”采埃孚 (ZF) 乘用车变速器开发部负责人 Jürgen Greiner博士说道，“因此，当我们看到这个一流的汽车制造商是第一个信任我们第二代 8 挡自动变速器的 汽车制造商时备感欣慰；而就这些标准来说，我们的产品也是开创性的。通过进一步的开发，第二代8HP 的效率和之前的变速器相比显著提高 ——总共最高达3%。”
 
装载于 BMW 520d 中的新的 8HP 将于2015 年七月初开始批量生产，同时为最高扭矩 500 Nm 设计的 8HP50 版本也开始批量生产。将来，采埃孚 (ZF) 还将为最高扭矩 750 Nm 提供 8HP75 型变速器。
 
采埃孚 (ZF) 已为其他汽车制造商的 1,000 多个车型应用提供了8HP 变速器，他们也将逐渐使用 8HP 的最新型号。
 
发动机小型化和降速而优化
新的 8HP 集合了许多技术优势：首先，采埃孚 (ZF) 进一步优化了新一代变速器，以满足现代发动机技术的要求。这是由于为了满足即将实施的 CO₂ 排放标准且不降低扭矩和性能，在内燃机方面出现了两种趋势：
 
小型化，意味着更少气缸的涡轮增压引擎，以及更少的引擎移位和降低速度，这意味着发动机转速的降低并较早达到其最大扭矩。尤其是发动机转速的降低要求变速器传动比更高，因此采埃孚 (ZF)在 8HP 上通过优化齿轮组将其传动比从 7.0 提升到 7.8。“这一措施将所有齿轮的速度平均降低 50 转/分钟并将油耗降低百分之一，” Jürgen Greiner 解释道。
 
此外，采埃孚 (ZF) 的开发者们又再次成功地降低了变速器的内部损失。这主要是通过新的多盘分离实现的：将额外的弹簧嵌入换挡元件的多盘部件便可以确保摩擦换挡元件几乎完全打开，而且能降低所引起的拖曳转矩。“和第一代 8HP 系列相比，新一代产品降低了超过三分之二的能量损失，”Greiner 强调说。
 
同时，还有一个创新性的功能可将蠕变扭矩降到最低：离合器在减速期间以及车辆在静止状态下打开。“因此，在这种情况下，驾驶员无需再额外踩踏制动踏板，”Jürgen Greiner 解释道。另一个好处是属于采埃孚(ZF) 自动变速器的油泵的工作压力从 5 bar 降低到了 3.5 bar，从而降低了总能耗。
 
此外，还要考虑让越来越经济但同时也更强大的小尺寸结构的震动性得到改变。因此，所有 8HP 自动变速器都配备了先进的扭转减振器：这些减振器有效地消除发动机一侧产生的振动，以便于让其无法传递到传动系统和车身。新开发的液力变矩器对降速作出了贡献，因为它可以更快速进行液力耦合——离合器锁止提前，使发动机在低转速范围内工作。
 
优化的启停功能和滑行功能
结合暂时的发动机停止，定制高效的变速器解耦功能，使所谓的滑行功能在最高速度达 160 km/h 时成为可能。在低速情况下，采埃孚 (ZF) 已进一步优化了选配的 8HP 启停功能：车辆停止后，它停止发动机且不会有可察觉的延迟 - 而不像之前一样，会有 1.5 秒的延迟。
 
然而，尽管有很大的燃油节省空间，动力学特性也并没有被忽略：新的变速器控制装置使得多级减挡成为可能，这样便使得 8HP 在必要时能以更自发和动态的方式作出回应。
   
◆新推出的 BMW M235i Racing 配备了采埃孚 (ZF) 8 挡自动变速器
◆赛车手被耐力赛中的换挡动力和可靠性震撼
◆采埃孚 (ZF) 赛车工程部计划进一步发展 8HP 赛车版本，以创造更多产品
 
一款可应对持久比赛中极端挑战并能满足驾驶员性能表现要求的自动变速器？几年前看起来还不可能的事情已经被采埃孚 (ZF) 实现，并用于BMW M235i Racing 中。在这款为私人团队以及 BMW Motorsport Junior （BMW 青少年赛车挑战赛）项目设计的赛车中，驾驶员特定采用采埃孚 (ZF) 的 8 挡自动变速器 (8HP) 。由于这款变速器的基础版本是其批量生产的对应产品，而该对应产品被应用在数以百万计的汽车中，包括当前的 BMW 2 系列，因此赛车工程师们只需轻微调整即可。8HP 已经通过了世界上最严峻的耐力测试之一， 即在纽博格林赛道(Nürburgring) 赛道上成功进行 24 小时的比赛。
  ↑动力十足，无比可靠：采埃孚 (ZF) 调整后的 8 挡自动变速器 (8HP)赛车版
 
在客户 BMW 的要求下，采埃孚 (ZF) 要为初级赛车应用开发一款变速器，并使用方向盘换挡拨片进行动态和可靠的换挡。为了达成这一目标，公司采用了一条独特的路线：与其从零开始为 BMW M235i Racing 开发赛车变速器，工程师们选择以现存的 8HP 为基础进行开发。“这一解决方案的反应时间超出人类可感知范围，而且可靠性很高，已经是世界范围内批量生产的热门产品，被专家们认为是现代自动乘用车变速器的基准”，采埃孚 (ZF) 应用工程师同时也是一位经验丰富的赛车手 Robert Schmelzer 表示，“由于我们已经有一个强大的变速器作为基础，不需要对 8HP 作出太多修改便能应用于赛车”。研发队伍只花了 6 个月时间便完成了任务。
 
在低于 6,000 rpm 的速度即可降挡
很快，我们便清楚了，没必要对批量生产的自动变速器作任何变动。“通过在 BMW 进行的初始模拟和驾驶测试，我们确定 8HP 的机械、液压和电子特性可以轻松应对赛车比赛中高强度的纵向和横向加速力”，Schmelzer 强调，“然而，我们确实只调整了变速器控制装置。”
  ↑离合器已是过去时了：有了 8HP，BMW M235i Racing 的驾驶员用方向盘换挡拨片来换挡 - 而不用在火热的比赛中操作手动变速器，并可以集中精神提高成绩
 
与公路乘用车的开发相比，采埃孚 (ZF) 工程师们在开发 8HP 赛车变速器时只需专注于动力学。其软件编程使得每次换挡都尽可能地快。不必再在舒适模式和省油模式之间作选择。自动模式也一样：在 BMW M235i Racing 中，只有当驾驶员主动用方向盘上的拨片或换挡器给出命令时，8HP 才会换挡。“然而，赛车手现在甚至可以再次在低于 6,000 rpm的速度时换低挡速”， Schmelzer 解释道。
 
缺陷更少，精力更集中
此外，采埃孚 (ZF) 自动变速器比手动赛车变速器的安全性更高。最重要的是，会损坏发动机和变速器或者卡住驱动轮的错误换挡不会再出现。
 
要用传统手动变速器达到 8HP 的高换挡速度，则使用寿命会大大降低。我们的变速器也可以减轻比赛中赛车手身上承受的压力并帮助其提高比赛成绩，因为他们能够双手握住方向盘，完全聚焦于驾驶上 ——而不用操作离合器并在滑槽中换挡。“由于这类汽车通常不是由专业赛车手驾驶，而且驾驶员经常要在四个多小时的持久比赛中集中注意力，这就显得尤为重要，”Schmelzer 说道。
 
在数千公里的环形赛道上卓越驰骋
凭借 BMW M235i Racing Cup，BMW 与此同时也建立了自己的赛车系列，用于私人团队，以及 BMW Motorsport Junior（BMW青少年赛车挑战赛）项目，旨在培养年轻有为的赛车手。这其中就包括让年轻车手们四人一队完成一系列任务，包括驾驶 235i Racing 在纽博格林赛道上的两场 VLN 耐力赛和 24 小时比赛。在 24 小时比赛期间，8HP 展现出了它所有的潜力。BMW 赛车手和团队顾问 Dirk Adorf 强调：“在3,800 公里途中，同时也是在世界上最严酷的条件下，我们从头到尾使用了一个自动变速器，没有出现任何一个小问题，”同时赞不绝口的还有在纽伦堡赛道中完成了 VLN 耐力赛的 BMW 年轻驾驶员 Jesse Krohn：“换挡减少后，可以有更多精力放在最基本的东西上。因此总体来说，用 8HP驾驶更安全 –速度更快”。
  ↑严苛测试：配备调整后的 8HP 的 BMW M235i Racing 通过了纽博格林赛道的耐力赛和 24 小时赛
 
采埃孚 (ZF) 一直在优化其赛车变速器。未来，这会让其对于更多应用和车辆细分市场来说更具吸引力：“我们计划在约一年内同时推出用于低产量和超低产量制造商制造的专用道路赛车以及其它大众体育和商业体育比赛用车的 8 HP，”采埃孚 (ZF) 赛车工程部的开发工程师 Peter Leipold 解释道，“这是因为在世界范围内，赛车手对如此完美地结合了性能和可靠性的自动变速器有越来越大的需求”。
   
◆全球首款乘用车9 挡自动变速器(9HP)
◆降低油耗10%至16%
◆可兼容自动启停功能和四驱模块
 
2013 年，采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)发布了全球首款9挡自动变速器(9HP)，适用于发动机前横置的乘用车车型。此款变速器具有两个基础型号，适合发动机扭矩200 牛•米至480 牛•米的匹配工况。
 
得益于其模块化的设计，即使在前驱车型有限的安装空间内，基础变速器仍可根据实际需求，升级为可兼容自动启停及四轮驱动功能的变速器型号。
 
燃油经济性及低碳排放是采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)的卓越性能之一。比如，当车辆以120 千米/时匀速行驶时，相比目前市场主流的横置6 挡变速器，采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)高达9.81 的大齿比跨度赋予了其高效的燃油经济性，可额外降低油耗16%。9 个挡位的设计，使变速器齿比更绵密，不仅提升了驾乘舒适度，同时还保证了发动机始终处于高效的转速区间。例如，对于标准版的9 挡自动变速器(9HP)来说，当车辆以120 千米的时速行驶，变速器挡位处于9 挡，发动机转速被控制在2,170 转/分钟，而配备普通6 挡变速器的车辆，对应的发动机转速则为2,890 转/分钟，油耗随着转速降低而大幅减少。据统计，目前全球约75%的乘用车搭载前横置发动机，且其数量还在迅速增长中。采埃孚(ZF) 的这款9 挡自动变速器(9HP)，是专为适用这种布置形式的各细分市场研发的，可以说是小型轿车至紧凑型SUV 车型的理想变速器选择。
 
跨时代革新的变速器
采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)的核心结构由4 组行星齿轮和6 个换挡元件组成。就目前市场主流的前横置发动机的乘用车型而言，将所有零件集成于一个变速器有限的安装空间内是一项极大的挑战。为此，采埃孚(ZF)的工程师并没有将各组行星齿轮系依次轴向布置，而是革新化的将其嵌套布置。同时，此设计概念还应用了液压控制的常啮合元件，在保证高效传动的前提下，对变速器内部零件进行合理的空间布局。常规的多片式离合器结构的换挡元件在打开时将产生拖曳损失，但爪型离合器的应用能将这种损耗降低到极小。这对于采埃孚(ZF)实现其9 挡自动变速器(9HP)的多挡位设计是非常重要的一点，有效避免了因多挡位变速器复杂的设计而产生的拖曳损失，也保证了产品的总体传动效率。
  ↑采埃孚(ZF) 专为乘用车研发的9 挡自动变速器(9HP)：结构紧凑、性能出众、传动高效
  ↑新款采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)适用于前横置发动机乘用车型，匹配输入扭矩范围200 牛•米至480 牛•米
 
事实上, 采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)凭借其卓越的性能开发颇具影响力，荣获2014 年度《美国汽车新闻》汽车供应商杰出贡献大奖(PACE)，该奖项被誉为全世界公认的行业创新基准。
 
优化性能，降低油耗
美国及亚洲市场的消费者尤其重视车辆起步时的平顺性和操控表现，为满足这一需求，采埃孚(ZF)将液力变矩器作为这款9 挡自动变速器(9HP)的标准启动元件。在配备多级扭振减振器的变矩器的帮助下，车辆能够在低速行驶状态下实现变矩器锁止，变速器较早进入刚性连接工况将有利于降低油耗并优化车辆操控性。值得一提的是，采埃孚(ZF)精心设计的换挡控制元件，保证了更短的换挡时间以及更快的换挡响应速度，使换挡动作低于人体可感知的程度，带来更卓越的驾乘体验。
 
采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)还可以实现跨越多个挡位的直接换挡，赋予了车辆极佳的运动性能。此外，变速器的换挡策略可根据整车制造商和终端用户的需求作出调整：变速器的换挡点和操控性可在较大的范围内调节，以满足驾驶者对于舒适、节油或运动性能的不同要求。
 
良好的兼容性
适用于乘用车的9 挡自动变速器(9HP)引入了模块化的设计理念，这使其可适用于多种不同的应用工况，例如：变速器可与分动箱连接以实现四轮驱动，并且采埃孚(ZF)研发的ECOnnect 四轮驱动模块可在需要时与后桥断开传动连接。与全时四驱相比，额外节省约5%的油耗。此外，采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)无需额外的油泵，即可匹配自动启停模块。在车辆预备启动时只需闭合一个摩擦元件，使得驾驶者的启动指令和变速器实际进入运行状态之间几乎不存在延迟。最后，得益于开放式的变速器程序和模块化的套件设计，使得采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)可匹配各种不同车辆需求。同时可供选择的电子式挡把设计，也满足了不同整车制造商们对于变速器换挡系统的不同设计需求。
     
◆应用于9挡自动变速器(9HP)
◆电子元件对车辆性能的提升愈发重要
◆采埃孚(ZF)自行研发的变速器控制程序可降低车辆油耗、提升车辆操纵性
 
电子元件对车辆及其关键部件的品质起着至关重要的作用，而且这也逐步成为汽车行业的未来发展趋势。因此，采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)凭借其在电子元件方面的领先技术，为乘用车9挡自动变速器(9HP)专门研发了一款电控单元。这款电控单元从研发到生产
完全由采埃孚(ZF)独立操作，这还是第一次。
 
为了实现更高的燃油经济性和更低的二氧化碳排放，采埃孚(ZF)认为电子元件和软件系统的升级是关键因素。采埃孚(ZF)凭借其在硬件、软件领域的专业技术，专为9 挡自动变速器(9HP)设计出一套先进的电控单元，显著提升了变速器性能。这款适配于变速器的电控单元，也是采埃孚(ZF)工程师们首次尝试完全自主研发并生产的产品，采埃孚(ZF)及其客户都将因此举而受益良多。
  ↑并不引人注目的电控单元：采埃孚(ZF)已开始自行生产用于9 挡自动变速器(9HP)的电控单元，以此提升变速器的燃油经济性、舒适性与操控性
 
全面的性能提升
从软件层面来说，电控单元中带有全套换挡控制程序，涵盖了所有的离合器控制、自适应功能以及变速器保护功能。同时，其自带的换挡策略能保证车辆在各种不同驾驶工况下，变速器始终处于最佳挡位，且并不让驾驶者感知到。因而在很大程度上，9 挡自动变速器(9HP)的调教取决于整车厂商和最终消费者的要求，通过按需调整变速器的换挡点和换挡表现，既可以偏重驾驶的舒适性、优化油耗经济性能，也能将车辆运动性能发挥到极致。同时，采埃孚(ZF)通过软件控制代替机械控制的方式，不仅大幅降低了变速器内部的效率损耗，同时也为实现应用液压控制的常啮合元件取代原来的机械多片式离合器打下基础。这些元件应用不仅提升了传动效率，还节省了9 挡自动变速器(9HP)的空间尺寸。综合这些因素，配备了这套电控单元的采埃孚(ZF)9 挡自动变速器(9HP)，能使车辆油耗降低16%。必要时，电控单元中程序容量还可以增加30%，为变速器功能的进一步升级预留了空间。
 
最恰当的安装位置
出于对成本和安装空间的考虑，采埃孚(ZF)工程师在设计时并没有将电控单元与所有的传感器和执行器集成为机电一体式模块，也没有与小型化的液压控制单元安装在一起，而是将电控单元单独安装于变速器壳体的上部。
 
9 挡自动变速器(9HP)电控单元的硬件和软件是由采埃孚(ZF)位于Friedrichshafen 与Auerbach 的工程技术中心共同研制完成，并已于2013 年年初，在位于墨西哥华雷斯城(Juárez)的采埃孚(ZF) 生产基地投入生产。采埃孚(ZF)位于美国南卡罗莱纳州Gray Court 的新变速器工厂，生产的9 速自动变速器(9HP)将装配这款电控单元。
 
采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)在全球范围内拥有大约1,000 名软件工程师。随着电控单元愈发广泛的应用，研发人员还会持续增加。各种电控系统对于采埃孚(ZF)的意义不仅在于变速器，对整个传动系统，包括混合动力、电驱动系统、悬挂系统以及转向系统的研发都会有所影响。更进一步说，它还会影响到采埃孚(ZF)对于乘用车、商用车及其它工程机械用系统及零部件的研发。
   
◆极致的驾驶体验源于快速的换挡响应速度，以及优异的换挡舒适性
◆全新的液力变矩器、优化的软件控制和液压技术
◆优越表现兼顾卓越的驾驶舒适性，及最经济的燃油消耗
 
采埃孚(ZF) 第二代6挡自动变速器(6HP)的表现兼顾了驾驶乐趣和卓越的驾驶体验，同时也体现了显著的燃油经济性。得益于其全新的液力变矩器，优化的软件控制和液压技术，采埃孚(ZF)6挡自动变速器只需极短的换挡时间，这意味着它仍是目前市场上换挡最为灵敏的多挡位自动变速器之一。
 
采埃孚(ZF)研发的这款第二代 6 挡自动变速器(ZF)着重于提升其燃油经济性和舒适性。该款产品是采埃孚(ZF)推出的首款响应时间低于人体感知的变速器，并首次实现无动力中断的双挡跳挡操作。同时，该款 6 挡自动变速器(6HP)还拥有卓越的燃油经济性。
  采埃孚(ZF)第二代 6 挡自动变速器(6HP) 采用了全新的液力变矩器
 
全新的液力变矩器
根据最新的技术潮流设计的全新液力变矩器，在启动后立即闭合锁止离合器。扭转减振器的安装则有效控制了传动系统的振动。提前闭合锁止离合器的同时，发动机和传动系统的连接变得更加直接，驾驶者在操作加速踏板时能更直接的感受到来自车辆的响应。
 
快速的换挡反应
由于采用了新的液压系统，6 挡自动变速器(6HP)现在能够直接进行所有双挡跳挡和直降四挡的操作，这一切都在瞬间完成。优化的电子控制程序使车辆始终处于最优挡位，根据发动机负载、驾驶状态和驾驶者踩下踏板时的车速等数据，由电控单元来“决定”是否换一挡或者更多挡。此类响应时间通常都是一样的：比如，当车速为 70 公里/时，发出强制降挡信号，采埃孚(ZF)第二代 6 挡自动变速器(6HP)只需 100 毫秒即可降挡响应。为中国整车制造商提供的 6 挡自动变速器(6HP)由采埃孚(ZF)在上海的生产型企业进行生产。目前，每日产量约 300 台。根据目前的订单，截止到2014 年底已总共生产了240 000 台。