Transmisia automat cu 9 trepte - ZF9HP(1) La salonul internaional de motoare IAA din 2011, compania ZF Friedrichshafen AG a prezentat o noutransmisie automat, codificat9HP, disponibil n producie de serie pentru automobilele cu motoare dispuse transversal. Conceptul transmisiei fusese prezentat nc din 2009.

Foto: Transmisia automat ZF 9HPSursa: ZF La baza proiectrii transmisiei automate ZF9HP au stat urmtorele criterii tehnice: scderea consumului de combustibilal automobilului prin mbuntirea randamentului global al transmisiei i prin utilizarea mai eficient a cuplului motor creterea performaelor dinamiceale automobilului prin reducerea timpilor de schimbare a treptelor mbuntirea comfortuluila bordul automobilului prin efectuarea fr oc a schimbrilor de trepteTabel comparativ ntre diferite cutii de viteze ZFCutia de viteze6HP8HP9HP

Treaptaraport detransmiteresalt ntre trepteraport detransmiteresalt ntre trepteraport detransmiteresalt ntre trepte

14.174.704.70

22.341.783.131.502.841.65

31.521.542.101.491.901.49

41.141.331.671.261.381.38

50.871.311.291.291.001.38

60.691.261.001.290.801.25

70.841.190.701.14

80.671.250.581.21

90.481.21

Gama de variaie a rapoartelor6.047.019.79

Sursa: ZF Reducereaconsumului de combustibilse poate face prin utilizarea unor transmisii cugam de variaie a rapoartelormai larg. De asemenea, dacsaltul ntre trepteeste mai redus, comfortul n timpul schimbrii treptelor se mbuntete, deoarece diferena de turaie a arborelui de ieire din cutie, ntre dou trepte adiacente, se reduce.

Foto: Comparaie rapoarte de transmitere: 6HP (6 trepte), 8HP (8 trepte) i 9HP (9 trepte)Sursa: ZF

Foto: Comparaia saltului ntre trepte: 6HP (6 trepte), 8HP (8 trepte) i 9HP (9 trepte)Sursa: ZF Transmisiile automate precedente cu 7 (Mercedes Benz 7G-tronic) sau 8 (ZF8HP) trepte sunt destinate exclusiv automobilelor cu traciune pe puntea din spate sau integral, fiind dispuse longitudinal.ZF9HP este prima transmisie automat cu 9 trepte destinat automobilelor cu traciune pe puntea din fa, cu motor dispus transversal. Exist, de asemenea, o versiune de transmisie automat ZF9HP i pentru automobilele cutraciune integral.

Foto: Mecanismul cu roi dinate planetare al transmisiei automate ZF9HPSursa: ZF Montarea transmisiei automate pe puntea din fa limiteaz dimensiunile exterioare ale acesteia, mai ales n ceea ce privete lungimea. Din acest motiv pentru ZF9HP s-a optat pentru utilizarea a dou mecanisme planetare simple i a unuimecanism planetar dublu(format din dou mecanisme planetare simple suprapuse), care permit reducerea lungimii totale n detrimentul nalimii.

Foto: Dimensiunile transmisiei automate 9HP48Sursa: ZF Cutia de viteze 9HP utilizeaz n total 4 mecanisme planetare simple i6 mecanisme de cuplare: 2 mecanisme cu craboi, 2 ambreiaje multidisc i 2 frne multidisc. Gama de variaie a rapoartelor este de 9.79, ceea ce permite optimizarea punctului de funcionare al motorului termic pentru reducereaconsumului de combustibil.Randamentul transmisieieste de 97%, n fiecare treapt.

Foto: Transmisia automat ZF9HP componenteSursa: ZF1. baie de ulei2. hidrotransformator(convertizor de cuplu)3. carcas4. frn multidisc D5. frn multidisc C6. ambreiaj multidisc B7. cuplaj cu craboi A8. cuplaj cu craboi F9. ambreiaj multidisc E10. diferenial Construcia transmisiei automate 9HP este modular. ZF comercializeaz dou variante:9HP48ce transmite un cuplu maxim de 480 Nm i9HP28cu un cuplu maxim de intrare de 280 Nm. De asemenea, transmisia poate fi utilizat i pe automobilele cutraciune integral, distribuia cuplului ntre puntea fa i spate realizndu-se la ieirea din transmisie.9HP489HP28

Cuplu motor maxim transmis [Nm]480280

Mas umed* [kg]8678

Lungime [mm]521482

Lime [mm]367363

nlime [mm]429386

* include uleiul de transmisieSursa: ZF

Foto: Transmisia automat 9HP detaliu seciuneSursa: ZF Pentru utilizarea pe automobile cusisteme Stop & Starttransmisia 9HP nu are nevoie de sisteme adiionale de meninere a presiunii hidraulice (ex.HIS) deoarece pentru cuplarea treptei 1 se acioneaz un singur element de frecare, mecanismele cu craboi fiind cuplate n timpul opririi/porniriimotorului termic.

Foto: Transmisia automat 9HP schem cinematicSursa: ZFA, F cuplaje cu craboiC, D frne multidiscB, E ambreiaje multidiscRSx mecanisme planetareAWD traciune integralFWD traciune faProgramul de cuplare al treptelor transmisiei ZF9HPFrnAmbreiajCrabot

TreaptaRaport de transmitereCDBEFA

14.70

22.84

31.90

41.38

51.00

60.80

70.70

80.58

90.48

R-3.80

Sursa: ZFMecanismele de cuplare cu craboiau avantajul unui randament mai bun, comparabil cu ambreiajele i frnele multidisc, deoarece nu are pierderi prin frecare (drag torque) atunci cnd nu sunt acionate. Pe de alt parte cuplare mecanismelor cu craboi implic un anumit oc n transmisie i din acest motiv comfortul poate fi afectat. Soluia const n cuplarea acestora doar pentru schimbri de treapt statice (neutru -> treapta 1) i apoi doar decuplarea pentru treptele superioare, la schimbarea de jos n sus.

Foto: Transmisia automat 9HP schimbrile de trepte de vitez posibileSursa: ZF De exemplu pentru obinerea treptei 1 se cupleaz ambele mecanisme cu craboi (A, F) i ambreiajul multidisc D. Pn la treapta 5 cele dou mecanisme cu craboi rmn cuplate iar realizarea treptelor se face cu ajutorul ambreiajelor i frnelor multidisc. Din punct de vedere al comfortului treptele care implic decuplarea unui ambreiaj/frn multidisc i cuplare unui mecanism cu craboi sunt mai dificile deoarece mecanismele cu craboi nu permit controlul eficient al diferenei de turaie (alunecarea) dintre elementele pe care le cupleaz. Aceste schimbri de treapt sunt: 9 7, 8 7 i 5 4. Totodat, prin controlul precis al cuplului motor n timpul schimbrii treptelor de vitez, chiar dac sunt utilizate mecanisme cu craboi, schimbarea treptei se poate face fr ocuri i fr s fie sesizat de conductorul auto. Automobilele echipate cu transmisia automat ZF9HP, varianta cu cuplu maxim de 480 Nm, sunt: Range Rover Evoque Jeep Cherokee

Foto: Range Rover Evoque

Foto: Jeep Cherokee Comparativ cu transmisia automat cu 6 rapoarte ZF6HP,consumul de combustibilpentru un automobil echipat cu ZF9HP este cu16% mai redus. Un alt avantaj l reprezintgama de variaie foarte larg a rapoartelor(9.79), ceea ce permite rularea, n ultima treapt, la viteze ridicate dar la turaii reduse ale motorului termic. Acest caracteristic permite obinerea unui consum redus de combustibil n mediul extra-urban, la viteze ridicate, cu un confort ridicat n habitaclu datoritzgomotului redus al motorului.

Foto: Afiaj bord Range Rover EvoqueSursa: ZF Transmisia automat 9HP de la ZF se remarc printr-undesign foarte compact, mase i dimensiuni reduse i un proces de schimbare a treptelor rapid i fr ocuri. Numrul ridicat de trepte precum i gama larg de variaie a rapoartelor permit adaptarea punctului de funcionare al motorului, n funcie de dorina conductorului auto, pentruperformane dinamicesau pentru rularea cuconsum redus de combustibil. ZF9HP este n mometul de fa cea mai avansat transmisie automat cu 9 trepte, montat transversal, pentru automobile.