向9AT時代邁進(jìn):揭秘ZF 9速自動變速箱
當(dāng)大多數(shù)汽車還在向“8AT”時代邁進(jìn)的時候,擁有8速自動變速箱最大市場份額的ZF 卻開啟了“9AT”時代的大門。而且,這款9速變速箱不同于ZF的立式8AT,它是臥式變速箱。需要知道的是,乘用車75%的市場份額來自于前置車型。這么大的市場肯定會讓ZF興奮。但是,這款代號為9HP的自動變速箱怎么能讓人興奮呢?
“9速”并不意味著更大更重——它的尺寸和重量與6速自動變速箱相當(dāng)。
“9速變速箱?”這是6速變速箱檔位數(shù)的1.5倍!音量怎么樣?重量呢?ZF當(dāng)然不會制造又大又笨重的“9速”變速器。工程師們做了一款可以在6速變速箱需要的點空處提供9個前進(jìn)擋的變速箱,并不比6速變速箱重。
目前從9HP現(xiàn)有的兩款車型來看,輸入扭矩在280 Nm以下的9HP28可能主要匹配1.4T、1.6T甚至2.0T等中小排量增壓發(fā)動機(jī)或者排量在3.0L以下的自然吸氣發(fā)動機(jī),而9HP48則作為合作伙伴與排量在2.0T以上的渦輪增壓發(fā)動機(jī)以及排量在3.0L以上的自然吸氣發(fā)動機(jī)搭配。
“由于9HP仍處于開發(fā)階段,重量和尺寸僅供參考,不代表最終產(chǎn)品”
這樣,所有車輛升級到9AT將非常簡單,新的9速變速器可以直接容納,而無需重新設(shè)計發(fā)動機(jī)艙的結(jié)構(gòu)和尺寸。重量沒有變化,所以幾乎不需要重新調(diào)整前后重量分配,懸架調(diào)整等等。對于廠商來說,升級成本大大降低,汽車產(chǎn)品的競爭力也會大大提升。想必,這足以讓很多整車廠商興奮不已。從尺寸上來看,9HP變速箱即使搭配小型車也沒問題,緊湊型車和中型車無疑將是9HP的主攻方向。
根據(jù)ZF自己的分析對比圖片,9HP不僅沒有減肥,還有一定的優(yōu)勢。在同等扭矩水平的液壓自動變速器中,9HP較輕,如9HP28,含油液體僅重78 kg。要知道大眾和福特這兩個干動力換擋,自然在重量上占優(yōu),只有72-73 kg。
乘坐舒適性和經(jīng)濟(jì)性的誘惑-更寬的傳動比范圍和更多的檔位
9HP變速箱與8速和6速自動變速箱傳動比的比較變速箱ZF 9HP 9速自動變速箱AISIN AW TG80-LS8速自動變速箱AISIN AW TF80-SC6速自動變速箱1檔4.705.204.152檔2.842.9712.373檔1.901.9501.564檔1.001.2230.866檔0.801
“紅色標(biāo)記為超速擋,即輸入速度低于輸出速度,是經(jīng)濟(jì)擋,適合高速行駛。9HP的9個檔位中,有4個是超速檔”
橫向?qū)Ρ?速和8速自動變速器,可以看到9HP超速檔的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了4個之多,從6擋開始,9擋的傳動比只有0.48,遠(yuǎn)低于普通超速檔,總傳動比范圍達(dá)到了9.81。這款9擋變速箱的傳動比設(shè)置明顯偏向于經(jīng)濟(jì)性,使得9擋變速箱的傳動比更加經(jīng)濟(jì)。同樣,寬傳動比對于動力性能也是一樣的,可以在更寬的速度范圍內(nèi)保持最高性能輸出的速度。
結(jié)構(gòu)及技術(shù)解讀而技術(shù)解讀——緊湊高效是主要思路。
9HP變速箱的核心結(jié)構(gòu)由四組行星齒輪和六個換擋元件組成,其中一個換擋元件超過8HP。行星齒輪的不同組合由換擋元件控制,實現(xiàn)9個前進(jìn)檔和1個倒檔的設(shè)定。它采用嵌套式行星齒輪來縮短變速箱體的長度,在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化變速箱體的結(jié)構(gòu)和使用輕質(zhì)零件和材料來控制整體重量。
9HP液壓控制單元位于變速箱側(cè)面,高精度電磁閥是響應(yīng)速度和換擋品質(zhì)的保證。TCU -變速箱控制單元安裝在變速箱的頂部。9HP TCU在運行性能上相當(dāng)于ZF的立式8速自動變速箱,有提升速度的潛力。
9HP控制元件的組合邏輯也很巧妙。無論是換擋還是順序換擋,只需要兩個換擋元件即可操作,保證了9HP在這兩種執(zhí)行模式下都能有較快的響應(yīng)速度。與6速自動變速箱相比,0-100公里/小時的加速時間最多可增加2秒左右。
兼容連接四輪驅(qū)動和混合動力系統(tǒng)
這種變速箱兼容性很好。它既可以使用全電子變速桿,也可以使用使用機(jī)械電纜控制駐車檔的變速桿??紤]到汽車產(chǎn)品的檔次和定位不同,高端和低端車型可以搭配,這似乎也從側(cè)面反映了9HP對市場份額的野心。
雖然9HP的定位在匹配機(jī)型上要比垂直8HP低一點,但在擴(kuò)展性上9HP也毫不含糊。在開發(fā)之初,ZF也為其考慮了與“啟停系統(tǒng)”的匹配,已經(jīng)開始了基于9HP的混合動力系統(tǒng)的研發(fā)。
另一方面,9HP也能很好地配合四驅(qū)系統(tǒng)。ZF新開發(fā)的ECOnnect四輪驅(qū)動系統(tǒng)與這款9速變速箱相匹配。至于這個四驅(qū)系統(tǒng)的解讀,我們會在以后的文章中呈現(xiàn)給大家。
總結(jié):誰將是先鋒?
目前已有多家廠商對9HP變速箱表現(xiàn)出了興趣,“首款9AT車”的榮譽已確認(rèn)歸克萊斯勒所有。具體型號雖然沒有透露,但配套工作已經(jīng)在進(jìn)行中。
之前,ZF在包括MINI(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)在內(nèi)的各種車型上進(jìn)行了9HP匹配測試,進(jìn)展還算順利。有人可能會擔(dān)心這樣的變速箱成本不低,最終只會是高端前輪驅(qū)動的專屬裝備。我認(rèn)為ZF不會讓成本成為9HP普及的瓶頸,因為它針對的是市場份額。無論如何,從2021年開始,我們將陸續(xù)看到搭載9速自動變速箱的汽車產(chǎn)品,搭載橫向發(fā)動機(jī)的汽車也將直接跨越“8速”時代,邁向“9AT”時代。
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