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采埃孚設計出新一代8擋混動自動變速器
來源:汽車之家 作者: 編輯:侯小南 2019-07-10 字號   打印  收藏

日前,在采埃孚全球科技日上,展示了全新一代8擋混合動力自動變速器。電機的最大功率為160kW,其持續輸出功率為80kW。在不啟動內燃機的情況下,最大扭矩達450牛·米,即使在純電模式下也可實現高速行駛。

由于采埃孚采用了全新一代自主研發的電機,并采用焊接銅棒代替復繞銅絲,因此無需大幅增加安裝尺寸。該技術又被稱為“發夾技術”,可顯著提高銅填充水平,這對功率密度具有決定性影響。

除具有約300伏高壓電源的插電式混合動力系統外,輕混系統在未來十年也將發揮重要作用。為此,該系統采用48伏的供電電壓,通過回收再生制動能量,大幅降低二氧化碳排放量的同時能夠產生電力來驅動車輛。

另外,由于在啟動和加速過程中提供輔助動力,輕混系統可降低污染物的排放量;事實上,通常在該行駛工況下,傳統內燃機會在短時間內排放大量污染物。48伏輔助驅動系統可安裝于傳動系統的不同位置。電機的最大功率可達25kW,因此在幾乎所有的運行參數下,內燃機性都能處于最佳狀態。

『48伏輔助驅動系統電機的最大功率可達25kW』

要知道,電機必須通過功率電子單元來控制,功率電子單元既能將電池中的直流電轉化為所需的交流電,又能控制電機的功率和速度。目前,在一系列不同的混合動力變速器中,這些功率電子單元仍被安裝在一個單獨的、鞋盒大小的機箱里。但隨著全新一代變速器產品的推出,采埃孚第一次將完整的功率電子單元集成到變速器殼體內。與傳統變速器相比,混合動力系統的裝配不再比傳統變速器明顯復雜,這對汽車制造商來說是一個極大的利好消息。同時,車輛將減少高壓線纜的使用,使安全性顯著提高。

采埃孚工程師用冷卻概念且同時對相關設計進行優化。通過將功率電子單元與汽車空調系統的制冷回路相連接,可將這些熱量消耗。在當前一代8擋自動變速器中,液壓控制單元要求容量大小為3.1升,但在下一代產品中,其大小將壓縮到1.8升,這主要是通過使用直接換擋閥來實現的。與過去所使用的電動壓力執行機構相比,這些電磁執行機構將無需使用輔助活塞和襯套。

在設計上,全新一代8擋變速器結構也針對混動運行進行了別具心思的設計,突出表現在供油系統方面。在過去使用兩套供油系統:一個是高效率的機械葉片泵,由內燃機直接驅動;另一個是依靠電驅動的電子泵或儲能器。

『該產品采用全新傳動系統的結構,有助于提高混合動力系統運行的效率』

未來將采用單一的功率分流泵,當內燃機關閉后,油泵會由一個小型的、直接連接的電機驅動。全新傳動系統的結構也有助于提高混合動力系統運行的效率。雖然全新的8擋變速器的主體仍有四組行星齒輪和五組換擋元件組成,但通過微調摩擦功率也可進一步提高運行效率。正因為如此,在使用內燃機運行過程中,每公里二氧化碳的排放量將降低1克。在電氣運行過程中,續航里程也將相應增加。

更為關鍵的是,全新一代8擋自動變速器旨在實現發動機及變速器的縱向安裝,這一安裝模式對于高端品牌來說異常重要,因為它能滿足人們對操作舒適和降噪的要求。能夠在混合動力系統運行過程中實現這一目標,部分原因在于其擁有堅實的機械基礎。變速器的8個擋位可以以更小的速比梯度實現高達8.6的速比總跨度,從而實現低轉速級。

同時,采埃孚優化了其開發的離心鐘式擺振減振器,使駕駛員幾乎感覺不到動力系統從電氣運行到內燃機運行的轉換。未來,傳動控制模塊將不再基于指標圖,而是基于所有系統組件的數學模型來進行開發。這是應對未來日益復雜的傳動系統的一個重要條件。

據采埃孚估計,至2030年,至少70%的新車仍將配備常規的內燃機。然而,插電式混合動力車型可以大大降低發動機二氧化碳的排放量,因為足夠的續航里程和電源功率可以在純電模式下滿足日常交通的需要。

按照規劃,采埃孚將于2022年在德國薩爾布呂肯市開始生產全新一代8擋自動變速器。其后不久,采埃孚也將在中國和美國生產這款變速器。由此,采埃孚可以在以下兩個方面取得重大進展:確保混合動力系統快速獲的接受;同時在無法立即實現全面電氣化的細分市場上,減少車輛二氧化碳的排放量。

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