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(shí)也提高效率。作為一個(gè)獨(dú)立的變速器制造商，ZF 公司的客戶還包括駕駛?cè)藛T、運(yùn)輸公司和車輛制造商。 因此，ZF認(rèn)為在開發(fā)變速器時(shí)就必須考慮到應(yīng) 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(gè)很大的挑戰(zhàn)。這就是燃油經(jīng)濟(jì)性為什么正成為車輛競爭的決定性因素之一的緣故。一個(gè)現(xiàn)代化的變速器具有以下貢獻(xiàn)：一方面通過優(yōu)化速比改進(jìn)效率、實(shí)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(hù)，它直接影響到使用成本，因而可提高 車輛的服務(wù)壽命。 對系統(tǒng)舒適性需求的增加已成為車輛技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)也提高了駕駛員工作環(huán)境的舒適程度。進(jìn)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(wù)。這有益于交通安全。 2 自動變速器的優(yōu)點(diǎn) 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(shí)外，但如果考慮到手動變速器及相應(yīng)的換檔操縱系統(tǒng)的話，兩者成本的差距并不太大。因此進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)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(bǔ)償，因此自動變速器最終具有經(jīng)濟(jì)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(diǎn)的選擇更具優(yōu)勢，這有助于燃油經(jīng)濟(jì)性。一項(xiàng)由ZF和 DEKRA公司的長期研究發(fā)現(xiàn)換檔點(diǎn)的自動確定相當(dāng)于一個(gè)具有高超技術(shù)駕駛員集中精力的駕駛。因而一個(gè)具有平均駕駛水平的車隊(duì)燃油消耗可降低 3%，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)能可靠地工作在最佳速度區(qū)域，而整個(gè)過程與駕駛員的素質(zhì)無關(guān)。 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)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(yàn)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(shí),駕駛員仍可在任何時(shí)候切換為手動模式，例如當(dāng)駕駛員視野出現(xiàn)問題時(shí)。這些都根據(jù)線控?fù)Q檔系統(tǒng)和機(jī)電一體化的控制開關(guān)完成，因此在手動換檔時(shí)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(shí)也保護(hù)了變速器和傳動系。另外變速器和換檔操縱桿之間無機(jī)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(zhuǎn)向盤左置和右置的車輛。在設(shè)計(jì)駕駛員工作區(qū)域時(shí)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(jī)械自動變速器。第一個(gè)產(chǎn)品是帶自動預(yù)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(shè)計(jì)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(kuò)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(jié)構(gòu)。由于主變速器是3或4檔，因此可構(gòu)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?yàn)橥竭^程可由現(xiàn)代化的EDC發(fā)動機(jī)完成。一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)，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(zhuǎn)矩為2300Nm(12速）和 2600Nm(16速）。副變速器具有2檔速比，它能擴(kuò)大12速變速器的轉(zhuǎn)矩。AS Tronic提供直接傳動和超速，通常集成一個(gè)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(yīng)用正在增加并贏得了消費(fèi)者的巨大信任。然而，變速器的優(yōu)點(diǎn)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(shí)減輕變速器和離合器的操作特別重要，因?yàn)榻煌ㄇ闆r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(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)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?cái)U(kuò)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(zhuǎn)矩范圍 Fig. 3 Transmission portfolio： the ZF AS Tronic products with torque ranges 從技術(shù)基本原則開始，即采用兩個(gè)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(yīng)于實(shí)際產(chǎn)品它們都有附加的代碼以表示其各種的車輛應(yīng)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(zhuǎn)矩直到1050Nm。 4 ZF AS Tronic mid 適用于AS Tronic mid系列的車輛對價(jià)格很敏感，具有廣泛的應(yīng)用場合。中型車輛適用于經(jīng)銷商、長距離運(yùn)輸和建筑等場合。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)的關(guān)注點(diǎn)之一是效費(fèi)比，它將容易地滿足消費(fèi)者的各種需求和覆蓋廣的轉(zhuǎn)矩范圍。 ZF公司一貫的產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)生了一個(gè)執(zhí)著的中型變速器系列產(chǎn)品的開發(fā)。在一個(gè)模塊化設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)觀念基于不同的車輛寬度以覆蓋1200Nm到1600Nm的轉(zhuǎn)矩范圍。兩種長度的變速器都提供直接和超速設(shè)計(jì)。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(shù)，應(yīng)用了經(jīng)檢驗(yàn)的AS Tronic部件如變速 器/離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、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(jià)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(jié)構(gòu)。8檔變速是比較了11種評價(jià)指標(biāo)，如功能、成本和壽命等。為對該復(fù)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(shè)計(jì)成2X3X2形 式，它與常規(guī)的9檔變速器具有相同的設(shè)計(jì)空間和重量，比10檔變速器更先進(jìn)，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(kuò)大速比)組成。同步器用在兩副變速器上，主變速器換檔機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)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(gè)附加的倒檔惰輪首次將倒檔速比設(shè)計(jì)成低于 1檔速比的13. 1。設(shè)計(jì)時(shí)與用戶緊密協(xié)作，在規(guī)格中強(qiáng)調(diào)高的傳動性能。完成初步設(shè)計(jì)后，對每個(gè)用戶的傳動性能都進(jìn)行了相應(yīng)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(xì)地成本分析導(dǎo)致了在AS Tronic mid上采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的后置副變速器，這是具有最佳效費(fèi)比的解決方案。因而設(shè)計(jì)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(diǎn)和可能的腐蝕點(diǎn)最少。AS Tronic的離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞沿傳動方向旋轉(zhuǎn)6 點(diǎn)鐘，而AS Tronic mid則旋轉(zhuǎn)8點(diǎn)鐘。這不僅增加了車輛的離地間隙而且使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞處于非 危險(xiǎn)區(qū)域，同時(shí)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(jī)構(gòu)僅有一根副軸。這是在該轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)的最佳解決方案，該方案考慮了模塊化設(shè)計(jì)中優(yōu)化齒輪機(jī)構(gòu)長度和噪聲法規(guī)兩方面的問題。其結(jié)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(qū)動，兩部件必須合成為一個(gè)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(fù)存在。潤滑油被處理成象一個(gè)結(jié)構(gòu)/設(shè)計(jì)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(nèi)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(diǎn)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(shè)計(jì)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(shí)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(jìn)一步減少。這時(shí)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?yàn)樵跐櫥突芈愤M(jìn)口處帶旁路閥的集成熱交換器具有高的效費(fèi)比。