車輛工程外文翻譯-ZF AS Tronic系列-適用于各種商用車輛的自動變速器【中文3320字】 【中英文WORD】,中文3320字,中英文WORD,車輛工程外文翻譯-ZF,AS,Tronic系列-適用于各種商用車輛的自動變速器【中文3320字】,【中英文WORD】,車輛,工程,外文,翻譯,ZF,Tronic,系列,適用于 【中文3320】 ZF AS Tronic系列-適用于各種商用車輛的自動變速器 1 商用車輛變速器的需求 客戶的要求是在提高車輛舒適性和安全性的同 時也提高效率。作為一個獨立的變速器制造商，ZF 公司的客戶還包括駕駛人員、運輸公司和車輛制造商。 因此，ZF認為在開發(fā)變速器時就必須考慮到應 滿足各種需求，（圖1)。 圖1商用車輛的需求 Fig. 1 Requirements for commercial vehicles 繼續(xù)降低制造和使用成本是一個很大的挑戰(zhàn)。這就是燃油經(jīng)濟性為什么正成為車輛競爭的決定性因素之一的緣故。一個現(xiàn)代化的變速器具有以下貢獻：一方面通過優(yōu)化速比改進效率、實現(xiàn)自動化、降低變速器重量以減少成本、減少金屬材料用量降低制造成本、提供更大的有效載 荷降低使用成本等。另一方面，減少燃油消耗還有助于環(huán)境保護，它直接影響到使用成本，因而可提高 車輛的服務壽命。 對系統(tǒng)舒適性需求的增加已成為車輛技術的標準配置，盡管這受制于檔位數(shù)量和成本限制。低噪聲一方面是由于法規(guī)要求，同時也提高了駕駛員工作環(huán)境的舒適程度。進一步而言，為駕駛員提供支持的電子系統(tǒng)減輕了他們的工作任務。這有益于交通安全。 2 自動變速器的優(yōu)點 自動變速器比手動變速器更能滿足客戶對商用車輛的需求。除了自動變速器成本較高的事實外，但如果考慮到手動變速器及相應的換檔操縱系統(tǒng)的話，兩者成本的差距并不太大。因此進一步發(fā)展的目標是降低自動變速器的成本。 在今天，較高的制造成本由于更低的使用成本而迅速補償，因此自動變速器最終具有經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢。將ZF AS Tronic系列變速器與手動變速器相比，由于采用了自動駕駛模式其換檔點的選擇更具優(yōu)勢，這有助于燃油經(jīng)濟性。一項由ZF和 DEKRA公司的長期研究發(fā)現(xiàn)換檔點的自動確定相當于一個具有高超技術駕駛員集中精力的駕駛。因而一個具有平均駕駛水平的車隊燃油消耗可降低 3%，因為發(fā)動機能可靠地工作在最佳速度區(qū)域，而整個過程與駕駛員的素質無關。 另一個優(yōu)點是可降低離合器的磨損。在起步和換檔過程中減少滑差可增加離合器的使用壽命，這己被長期試驗所證明。許多車輛制造商為配置AS Tronic變速器的車輛提供更長的離合器保修期限。 采用自動離合器后，離合器踏板己不再需要，簡化了駕駛員的工作，特別是在頻繁起步、停車工況下。檔位自動選擇解放了駕駛員的換檔動作，駕駛員的注意力可集中在道路交通上。同時,駕駛員仍可在任何時候切換為手動模式，例如當駕駛員視野出現(xiàn)問題時。這些都根據(jù)線控換檔系統(tǒng)和機電一體化的控制開關完成，因此在手動換檔時僅需很小的操縱力。迅速地自動換檔和防止操縱失誤增加了駕駛舒適性，同時也保護了變速器和傳動系。另外變速器和換檔操縱桿之間無機械聯(lián)接可降低駕駛室的噪聲。 使用自動變速器對車輛制造商也有好處。像離合器控制和換檔操縱裝置己不再需要，方便制造轉向盤左置和右置的車輛。在設計駕駛員工作區(qū)域時更能隨心所欲。 3 ZF-AS Tronic 系列 ZF早就開始開發(fā)適用于商用車輛的機械自動變速器。第一個產(chǎn)品是帶自動預選檔位的半自動變速器，在1984年投入市場。十年后，推出的是AS Tronic的第一代產(chǎn)品，但是駕駛員仍需要選擇換檔。在1998年，其后續(xù)產(chǎn)品采用了智能化的換檔程序，而全自動化的產(chǎn)品則首先用于重型商用車輛。 圖2 ZF AS Tronic的3D剖示圖 Fig. 2 ZF AS Tronic： 3D section cut 選擇ZF AS Tronic變速器將具有更好大批量裝車的可能性。高度集成和省略不必要的元件使得在降低成本方面仍具潛力。作為一組合式變速器，AS Tronic被設計成由不帶同步器的主變速器、前置同步分流的副變速器和擴展速比的后置副變速器組成，圖2。 為減輕主變速器的重量，采用了雙副軸結構。由于主變速器是3或4檔，因此可構成16、12和10檔的變速器。在主變速器，同步器被換檔檔塊所替換，因為同步過程可由現(xiàn)代化的EDC發(fā)動機完成。一個附加的變速器制動裝置用于升檔，它位于兩副軸之一上。采用標準的干式離合器。由于是全自動變速器故無需離合器踏板。所有的換檔元件由氣壓操縱并被以模塊形式集成在變速器殼體上。利用電控系統(tǒng)控制變速器、離合器及發(fā)動機，該裝置安裝在換檔模塊上。外部界面做成最小。 AS Tronic的輸入轉矩為2300Nm(12速）和 2600Nm(16速）。副變速器具有2檔速比，它能擴大12速變速器的轉矩。AS Tronic提供直接傳動和超速，通常集成一個第二緩速器“Intarder”。 在過去幾年里，自動變速器在商用車輛上的應用正在增加并贏得了消費者的巨大信任。然而，變速器的優(yōu)點主要體現(xiàn)在輕型和中型商用車輛上。這些車輛主要行駛在城市和近郊交通繁忙的區(qū)域。這時減輕變速器和離合器的操作特別重要，因為交通情況需要駕駛員集中全部精力。另外，車輛是由大量非專業(yè)人員駕駛而且頻繁更換駕駛員。因此減少駕駛員對燃油消耗和離合器磨損的影響是一個顯著的優(yōu)點，同時也減少了駕駛員對變速器和離合器的傷害。 為此ZF決定系統(tǒng)地擴展自動變速器的產(chǎn)品型譜，如圖3。 圖3變速器型譜:ZF AS Tronic的轉矩范圍 Fig. 3 Transmission portfolio： the ZF AS Tronic products with torque ranges 從技術基本原則開始，即采用兩個踏板的AS Tronic是解決自動換檔和方便駕駛的方法，因此也將開發(fā)較小的AS Tronic變速器。對應于實際產(chǎn)品它們都有附加的代碼以表示其各種的車輛應用場合。AS Tronic mid適用于800Nm到 1600Nm; AS Troniclite是適用于卡車的6檔變速器,從低轉矩直到1050Nm。 4 ZF AS Tronic mid 適用于AS Tronic mid系列的車輛對價格很敏感，具有廣泛的應用場合。中型車輛適用于經(jīng)銷商、長距離運輸和建筑等場合。因此，設計開發(fā)的關注點之一是效費比，它將容易地滿足消費者的各種需求和覆蓋廣的轉矩范圍。 ZF公司一貫的產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)生了一個執(zhí)著的中型變速器系列產(chǎn)品的開發(fā)。在一個模塊化設計中它包含7種變速器。從840mm的短變速器到900mm 的長變速器，模塊化設計觀念基于不同的車輛寬度以覆蓋1200Nm到1600Nm的轉矩范圍。兩種長度的變速器都提供直接和超速設計。和AS Tronic相比AS Tronic mid輕50 - 65kg。為降低成本，采用了相同的操縱系統(tǒng)。約40%的部件源自ZF現(xiàn)有變速器。 為在中型和重型商用車輛方面提供相同的自動操作技術，應用了經(jīng)檢驗的AS Tronic部件如變速 器/離合器執(zhí)行機構、電子元件和軟件等。由于界面相同，車輛制造商可以最低的代價將AS Tronich和 ASTronic mid系列的各種傳動系統(tǒng)提供給幾乎相同的車輛。 在初步概念階段，考慮了各種齒輪結構。8檔變速是比較了11種評價指標，如功能、成本和壽命等。為對該復雜的決策矩陣提供必要的透明度而采用了決策軟件。12檔變速器則設計成2X3X2形 式，它與常規(guī)的9檔變速器具有相同的設計空間和重量，比10檔變速器更先進，圖4。 圖4 ZF AS Tronic mid變速器剖示圖 Fig. 4 ZF AS Tronic mid in complete view 它由前置副變速器(分流）、3檔主變速器和后置行星齒輪變速器 (擴大速比)組成。同步器用在兩副變速器上，主變速器換檔機構被設計成擋塊。檔位間隔稍有變化使得速比有所增加。其總速比約為12. 8,和16擋變 速器相比在11和12檔之間速比增加了23. 8%。通過一個附加的倒檔惰輪首次將倒檔速比設計成低于 1檔速比的13. 1。設計時與用戶緊密協(xié)作，在規(guī)格中強調高的傳動性能。完成初步設計后，對每個用戶的傳動性能都進行了相應的仿真。 圖5 ZF AS Tronic mid:行星齒輪傳動 Fig. 5 ZF AS Tronic mid： planetary drive detail 對ZF變速器齒輪裝置仔細地成本分析導致了在AS Tronic mid上采用行星齒輪機構的后置副變速器，這是具有最佳效費比的解決方案。因而設計的新變速裝置用于AS Tronic而常規(guī)變速裝置則是 Ecosplit，圖5。 換檔擺動叉軸承安裝在兩殼體零件上，這使得外部密封點和可能的腐蝕點最少。AS Tronic的離合器執(zhí)行機構活塞沿傳動方向旋轉6 點鐘，而AS Tronic mid則旋轉8點鐘。這不僅增加了車輛的離地間隙而且使得執(zhí)行機構活塞處于非 危險區(qū)域，同時也提供了將推式離合器改成拉式離合器的靈活性。 與AS Tronic不同，AS Tronic mid的齒輪機構僅有一根副軸。這是在該轉矩范圍內的最佳解決方案，該方案考慮了模塊化設計中優(yōu)化齒輪機構長度和噪聲法規(guī)兩方面的問題。其結果是開發(fā)者面臨著額外的挑戰(zhàn)。例如燃油泵和變速器制動由AS Tronic的同一副軸驅動，兩部件必須合成為一個制動油泵模塊。 在開發(fā)過程中非常誘人的是將變速器效率最大化以減少油耗。將飛濺潤滑改成噴射潤滑和半干油池潤滑后甩油損失不復存在。潤滑油被處理成象一個結構/設計元件。ZF通過多年來和潤滑劑生產(chǎn)商的共同研宄，開發(fā)出適用于這些變速器的合成潤滑油，如ZF Ecofluid M。該潤滑油粘度低，因此內部損失低;但是它能提供足夠的潤滑油膜以確保齒輪、軸承和同步器的壽命。另外Ecofluid M的附加優(yōu)點是高穩(wěn)定性，這意味著更長的換油間隔和大大減少潤滑油消耗。 緊湊設計的主變速器上的換檔擋塊徑向尺寸小，也可減少損失。所有這些努力將直接檔的效率從99. 2%增加至99. 6%。主動溫度管理能節(jié)省燃油。如果變速器工作時油底殼溫度在60 °C左右的話，通過加熱油溫至80 °C潤滑油粘度能進一步減少。這時AS Tronic mid可選擇附加的高度集成的熱交換器。約一年左右可確保收回成本，因為在潤滑油回路進口處帶旁路閥的集成熱交換器具有高的效費比。