ZF razvio devetostepeni menjač
Još jedan tehnološki „dragulj“ iz Friedrichshafena
Na međunarodnoj VDI Konferenciji „Menjači u vozilima 2011“, ZF Friedrichshafen AG je predstavio automatsku transmisiju sa šest stepena prenosa za putnička vozila sa prednjim pogonom i poprečno postavljenim motorima. Menjač ima dve modelne linije, pokrivajući maksimalni obrtni moment između 280 i 480 Nm. Zahvaljujući principu „sklapanja komponenti“, osnovna jedinica može biti dopunjena u zavisnosti od specijalnih potreba. Na taj način se hibridni, i elementi neophodni za pogon na sve točkove, mogu lako implementirati, bez dodatnih troškova i ograničenja što se proizvodnje tiče.
Ušteda u potrošnji goriva od 16 odsto u odnosu na standardnu automatsku šestostepenu transmisiju je zaista značajna. Novi devetostepeni menjač, nazvan 9HP, svoju štedljivost može da zahvali ekstremno visokom totalnom rasponu od 9.84. Bez obzira male raspone „brzina“, ovo je ostvarivo zahvaljujući 9 prenosnih stepena, zbog kojih motor uvek radi u optimalnim „obrtajima“. U devetom stepenu prenosa, potrebno je samo 1,900 o/min za brzinu od 120 km/h umesto 2,600 kod šestostepenih menjača.
Revolucionarni koncept
ZF je realizovao velik broj stepena prenosa uz pomoć četiri individualna zupčanika i šest prenosnih komponenata. Ovo je predstavljalo veliki izazov, da se dodatne komponente instaliraju u menjačku kutiju. U principu, kada je reč o konceptu instalacije kod automobila sa prednjim pogonom i poprečno postavljenim motorom, glavno ograničenje predstavlja širina vozila. Iz tog razloga zupčanici nisu raspoređeni po uzdužnoj osovini 9HP, već su inteligentno postavljeni unutar menjačke kutije. Ovaj koncept je dopunjen upotrebom konstantno uzupčenih hidrauličnih elemenata, jer se oni mogu integrisati bez velikog uticaja na ukupnu dužinu menjača, a samim tim obezbeđuju visoku efikasnost.
Dok elementi sistema sa lamelama („multi-disk“) kreiraju obrtne sile otpora, gubici tog tipa su veoma niski kod kvačila sa zupčanicima. Ovaj aspekt je veoma važan kod koncepta koji ima mnogo stepena prenosa, poput 9HP. Poboljšana efikasnost koju generišu mali „raskoraci“ između „brzina“ se ne gubi nanovo zbog otpora, kao posledice suviše komplikovanog dizajna.
Poboljšane performanse i manja potrošnja goriva
Pretvarač obrtnog momenta se kod 9HP koristi kao standardni element. To je po kompaniji posebno značajno za kupce u SAD i tržištima Azije, koji visoko cene uglađen start i manevarske kvalitete. Sistem amortizovanja vibracija u više nivoa minimalizuje hidraulični gubitak, dok već pri niskim obrtajima, omogućava brzo premošćavanje pretvarača obrtnog momenta centrifugalnog kvačila. Ovo ne donosi benefite samo što se potrošnje goriva i komfora tiče, već i vozne dinamike. U cilju pružanja što direktnijeg osećaja za vozača, ZF je sve kontrolne komponente dizajnirao za što brži odziv i kraća vremena prenosa, koji su zapravo ispod praga čovekove percepcije.
Fleksibilna kontrola transmisije
Direktno menjanje stepena prenosa je takođe moguće sa 9HP, što ovoj automatskoj transmisiji daje sportski karakter. Na taj način na kontrolu menjača mogu uticati proizvođači automobila, kao i krajnji kupci. Tačke promene stepena prenosa, kao i njihova dinamika su krajnje varijabilne, tako da se akcenat može staviti na komfor i optimizovanu potrošnju goriva, ali i na sportske performanse. ZF je „poentirao“ i zahvaljujući svojoj ekspertizi u oblasti razvoja softvera. Vrhunski inženjering je iznedrio ATSYS, vrhunski sistem kontrole transmisije koji vodi računa o sekvencama promene stepena prenosa, kvačilu, adaptivnim funkcijama i funkcijama zaštite menjača, dok se ASIS obraća voznoj strategiji, obezbeđujući biranje optimalnog stepena prenosa u odnosu na zahteve vožnje, i sve to da vozač uopšte ni ne primeti!
Iz razloga smanjenja troškova i optimizacije prostora što se instalacije 9HP tiče, ZF-ovi inženjeri nisu upotrebili potpuno integrisani modul za sve senzore, startere i EGS (jedinica za elektronsku kontrolu). Umesto toga, ZF je razvio i proizveo EGS u svom sopstvenom okrilju, a on je instaliran odvojeno od, sada značajno manje jedinice za kontrolu hidraulike (HGS), i postavljen je na gornjoj strani menjačke kutije. EGS-ovi proračuni performansi mogu biti uvećani za 30 odsto ukoliko je potrebno. Na taj način je 9HP takođe pripremljen za još složenije softverske funkcije u budućnosti. Postavka hardvera ove jedinice je dizajnirana tako da potrebe različitih proizvođača automobila mogu biti zadovoljene bez ikakvog problema.
Fleksibilni sistem „slaganja kockica“
Novi devetostepeni menjač može biti instaliran u sve vrste automobila sa prednjim pogonom i poprečno postavljenim motorom. Konstrukcija mu je poput „kompleta kockica za slaganje“, tako da dodatna prenosna kutija može biti lako konektovana za pogon na sve točkove. U tu svrhu, ZF je razvio pogon u kome se AWD (All-Wheel-Drive) može isključiti. On aktivira pogon na zadnjoj osovini samo kada je to potrebno, štedeći na taj način 5 odsto goriva u odnosu na permanentni pogon na sva četiri točka. Ovaj menjač je takođe kompatibilan sa start-stop tehnologijom, bez potrebe za instalacijom dodatne uljne pumpe. S obzirom da je u slučaju ponovnog startovanja motora, potrebno da samo jedan prenosni element sa frikcijom bude zatvoren, vreme odziva je krajnje spontano. Dodatno, 9HP se lako može primeniti i u hibridnom pogonskom sistemu. Na bazi „paralelne“ hibridne arhitekture, pretvarač obrtnog momenta se zamenjuje elektromotorom. Na kraju, zahvaljujući softveru i strukturi interfejsa, kao i moćnoj elektronskoj kontrolnoj jedinici, ZF će moći da svoj novi menjač instalira u različite tipove vozila, a tu vrstu fleksibilnosti će pozdraviti sve automobilske kompanije koje budu požele 9HP u svojim proizvodima.
pavle.barta@vrelegume.rs
