齿轮和移动的未来
当我们过渡到电气化的车辆时,像步进齿轮传动一样会发生什么?我们去德国找出答案。
如果你想谈论齿轮,你会被努力寻找一家在技术中更加遗传的公司,而不是100年前,如“Zahnradfabrik Friedrichshafen GmbH是一家。“第一个单词,简单地意味着”齿轮厂“。第二是该工厂的位置,在德国南部康斯坦茨湖畔的一个小镇。
而且,随着我们在这里仍处于历史模式,值得注意的是,该公司是另一家公司的分支,其中包含您认识的名称,没有任何翻译:LuftschiffBau Zeppelin GmbH。是的,那是Zeppelin,而第一个词指的是飞艇,比如“建造。”根据历史文献记载,Zahnradfabrik Friedrichshafen的目的是开发、测试和制造“用于飞机、机动车和摩托艇的齿轮和变速箱”。
正如你可能已经猜到的,如今这家公司被简称为“ZF”。
一种新型SUV
采埃孚于2015年5月收购了美国汽车供应商天合汽车(TRW automotive),成为全球第三大汽车供应商,在全球拥有约230家工厂,拥有13.4万名员工。1958年在巴西投产,1979年在美国投产,1993年在中国投产。总的来说,它现在在大约40个国家开展业务。1965年,它开始生产乘用车用的多比变速器——也就是“自动变速器”——50年后,它成为了这项技术的领导者。2014年,该公司的销售额为300亿欧元,其中约5%用于研发。
这一切都很好。但车辆的电气化呢?这对一家旨在齿轮制造业的公司来说是什么?所以我们去波茨坦外的测试设施找出。
在那里我们发现了采埃孚设计的一种交通工具,“智能城市交通工具”。这是一款超小型电动汽车,由所谓的“eTB”或“电动扭转梁”轴驱动,在后左右车轮上均安装了40千瓦的电机,轴扭矩为1400牛米(1033磅-英尺),转速为21000转,最高时速为150公里/小时(93英里/小时)。这款车的前轴允许高达75°的转弯角度,这意味着它具有超强的机动性,尤其是在停车时。这辆车还有一个传感器/电子装置,可以让站在车外通过智能手表控制汽车的人(名义上是司机)操纵汽车进入停车场。为什么这很重要?因为能够在无人的情况下停放车辆意味着它们可以被放置在更小的空间里,这被认为对未来的城市环境很重要。
更重要的是,智能城市车与云通信;它的预视云辅助驾驶员辅助功能使用云包含的信息来实际调整车辆转弯的速度,以优化速度,以保持电池中的电能。如果你曾经坐过一辆有车道保持辅助系统的车,系统通过方向盘输入“推”你,让你保持在车道上,利用这种经验,加上油门调整,然后把整个事情相乘,你就会有一种智能城市车辆在行动的感觉。
采埃孚首席执行官斯特凡•索默(Stefan Sommer)将智能城市车(虽然它是一个概念车,但它是可驾驶的)描述为“一个起点,未来的移动概念可以从这里非常具体地衍生出来。”考虑到这是一款电动汽车,有人可能会认为,当涉及到齿轮自动变速器之类的东西时,未来不是好兆头……但事实果真如此吗?
加速进化
首先,你要去未来,这意味着现在就开始行动。在变速器方面,采埃孚自2009年以来一直在生产八速自动变速器。它有两个变速器生产设施,Saarbrücken,德国和格雷法院,南卡罗莱纳。截至2014年底,已经生产了750万台。这些工厂的年生产能力超过260万辆。8马力,也就是众所周知的8速,现在是第二代,一个甚至有更好的燃油效率性能(大约3%)比原来的。采埃孚已经为600多种不同的批量生产应用提供了8马力的纵向动力总成,用于汽车和suv。显然,八速变速箱为采埃孚提供了大量业务。
在2013年,它成为九速传输的第一个供应商。虽然8 HP将其自身带到带后轮驱动的汽车,但9 HP是用于前横向驱动。有趣的是,ZF多年来没有生产前端传动传输。但基于市场研究 - 这表明使用该动力总成安排 - ZF高管的车辆将继续增长,所以知道它必须回到横向传输。
关于9 HP的显着标识的是,在大部分到内部开发和内置的电子控制单元中,可以管理齿轮扩散,使得车辆保持在燃油效率的操作区中。例如,ZF将九个速度与其自身的六速之一进行比较,并确定以120km / h(74.6英里/小时)的恒定速度,九速显示燃料效率的提高16%。此外,该9 HP能够用于启动停止动力总成系统,该系统提供更具燃料效率。然而,仍然存在更全面的车辆电气化的问题,即使它需要时间用于车辆,至少在体积上,以达到智能城市车辆的点。
积累的经验
在这里,Zahnradfabrik工作人员的丰富经验脱颖而出。采埃孚一直在做的一件事就是以模块化的方式设计许多产品。这意味着,实际上,在各种相关组件之间存在即插即用功能。
在8 HP的情况下,模块化导致插入式混合动力车辆的八速传输。这是对的:ZF工程师已经使用了8个HP作为产生混合动力的传输的基础。虽然传统的传输是追求的,但是通过仅通过燃烧发动机驱动,而插入式混合传输被开发考虑电动驱动能力。因此,工程师必须确保在变速器和发动机之间拖曳扭矩,并且它们能够减小内燃机的扭转振动。这是通过安装两个阻尼器,其中一个速度自适应来实现的。
因此,对于八速插件有一个电动机集成到住房的权利。它的峰值输出功率为90千瓦。有45kw的恒功率。所述电机为永磁同步电机;用雾化油冷却。
根据作为整体架构的一部分的电池系统,八速插入式传输能够提供具有多达50公里(31英里)的纯电范围的车辆。通过它可以实现的最高速度为120 km / h。
动力系统的电气化是不可避免的。也就是说,在2015年6月,国家研究委员会发表了轻型车辆燃油经济性技术的成本、有效性和应用。作者评估了汽车系统和子系统的各种影响,因为它们与2025年企业平均燃料经济性(CAFE)和温室气体排放标准有关,该标准由美国运输部的国家公路交通安全管理局和美国环境保护署提出。实际上,汽车的CAFE将达到54.5英里/加仑,大约是2012年要求的两倍。
行星人气
在传输的主题上,作者部分地写入“最流行的传输设计是行星自动变速器(AT),这预计将仍然是美国在2025时间范围内的主导架构;然而,市场将从今天的典型六速过渡到八到10速设计。“
这就是说,随着过渡发生,随着我们在前前进的情况下,它们仍将在ZF制作大量齿轮。
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