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采埃孚设计出新一代8挡混动自动变速器
来源:汽车之家 作者: 编辑:侯小南 2019-07-10 字号   打印  收藏

日前,在采埃孚全球科技日上,展示了全新一代8挡混合动力自动变速器。电机的最大功率为160kW,其持续输出功率为80kW。在不启动内燃机的情况下,最大扭矩达450牛·米,即使在纯电模式下也可实现高速行驶。

由于采埃孚采用了全新一代自主研发的电机,并采用焊接铜棒代替复绕铜丝,因此无需大幅增加安装尺寸。该技术又被称为“发夹技术”,可显著提高铜填充水平,这对功率密度具有决定性影响。

除具有约300伏高压电源的插电式混合动力系统外,轻混系统在未来十年也将发挥重要作用。为此,该系统采用48伏的供电电压,通过回收再生制动能量,大幅降低二氧化碳排放量的同时能够产生电力来驱动车辆。

另外,由于在启动和加速过程中提供辅助动力,轻混系统可降低污染物的排放量;事实上,通常在该行驶工况下,传统内燃机会在短时间内排放大量污染物。48伏辅助驱动系统可安装于传动系统的不同位置。电机的最大功率可达25kW,因此在几乎所有的运行参数下,内燃机性都能处于最佳状态。

『48伏辅助驱动系统电机的最大功率可达25kW』

要知道,电机必须通过功率电子单元来控制,功率电子单元既能将电池中的直流电转化为所需的交流电,又能控制电机的功率和速度。目前,在一系列不同的混合动力变速器中,这些功率电子单元仍被安装在一个单独的、鞋盒大小的机箱里。但随着全新一代变速器产品的推出,采埃孚第一次将完整的功率电子单元集成到变速器壳体内。与传统变速器相比,混合动力系统的装配不再比传统变速器明显复杂,这对汽车制造商来说是一个极大的利好消息。同时,车辆将减少高压线缆的使用,使安全性显著提高。

采埃孚工程师用冷却概念且同时对相关设计进行优化。通过将功率电子单元与汽车空调系统的制冷回路相连接,可将这些热量消耗。在当前一代8挡自动变速器中,液压控制单元要求容量大小为3.1升,但在下一代产品中,其大小将压缩到1.8升,这主要是通过使用直接换挡阀来实现的。与过去所使用的电动压力执行机构相比,这些电磁执行机构将无需使用辅助活塞和衬套。

在设计上,全新一代8挡变速器结构也针对混动运行进行了别具心思的设计,突出表现在供油系统方面。在过去使用两套供油系统:一个是高效率的机械叶片泵,由内燃机直接驱动;另一个是依靠电驱动的电子泵或储能器。

『该产品采用全新传动系统的结构,有助于提高混合动力系统运行的效率』

未来将采用单一的功率分流泵,当内燃机关闭后,油泵会由一个小型的、直接连接的电机驱动。全新传动系统的结构也有助于提高混合动力系统运行的效率。虽然全新的8挡变速器的主体仍有四组行星齿轮和五组换挡元件组成,但通过微调摩擦功率也可进一步提高运行效率。正因为如此,在使用内燃机运行过程中,每公里二氧化碳的排放量将降低1克。在电气运行过程中,续航里程也将相应增加。

更为关键的是,全新一代8挡自动变速器旨在实现发动机及变速器的纵向安装,这一安装模式对于高端品牌来说异常重要,因为它能满足人们对操作舒适和降噪的要求。能够在混合动力系统运行过程中实现这一目标,部分原因在于其拥有坚实的机械基础。变速器的8个挡位可以以更小的速比梯度实现高达8.6的速比总跨度,从而实现低转速级。

同时,采埃孚优化了其开发的离心钟式摆振减振器,使驾驶员几乎感觉不到动力系统从电气运行到内燃机运行的转换。未来,传动控制模块将不再基于指标图,而是基于所有系统组件的数学模型来进行开发。这是应对未来日益复杂的传动系统的一个重要条件。

据采埃孚估计,至2030年,至少70%的新车仍将配备常规的内燃机。然而,插电式混合动力车型可以大大降低发动机二氧化碳的排放量,因为足够的续航里程和电源功率可以在纯电模式下满足日常交通的需要。

按照规划,采埃孚将于2022年在德国萨尔布吕肯市开始生产全新一代8挡自动变速器。其后不久,采埃孚也将在中国和美国生产这款变速器。由此,采埃孚可以在以下两个方面取得重大进展:确保混合动力系统快速获的接受;同时在无法立即实现全面电气化的细分市场上,减少车辆二氧化碳的排放量。

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