采埃孚（ZF）

朱偉華

2013年6月中旬，采埃孚（ZF）在德國(guó)舉辦了全球媒體發(fā)布會(huì)，全面展示了采埃孚（ZF）在乘用車電驅(qū)技術(shù)、混合動(dòng)力技術(shù)和輕量化技術(shù)方面的最新成果以及9擋自動(dòng)變速器等產(chǎn)品的應(yīng)用。在發(fā)布會(huì)期間，采埃孚（ZF）邀請(qǐng)媒體記者試駕了40多輛配備采埃孚（ZF）最新技術(shù)的量產(chǎn)車和概念車，參觀了其無級(jí)可變阻尼控制減振器（CDC）生產(chǎn)中心、售后服務(wù)業(yè)務(wù)部全球物流中心以及主動(dòng)式后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（AKC）研發(fā)中心。

2012年，采埃孚（ZF）在西歐以外的市場(chǎng)獲得的銷售額約占集團(tuán)總銷售額的43%，并且這個(gè)比例正顯現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢(shì)。今年，采埃孚（ZF）在北京的乘用車車橋系統(tǒng)新工廠即將投入運(yùn)營(yíng)，乘用車9擋自動(dòng)變速器（9HP）將在美國(guó)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

采埃孚（ZF）在建立TUB寸都會(huì)遵循靠近客戶的原則，所有的裝配工廠都建在離主要客戶40km的范圍內(nèi)。目前采埃孚（ZF）在全球26個(gè)國(guó)家已擁有121個(gè)生產(chǎn)型企業(yè)。“針對(duì)市場(chǎng)設(shè)計(jì)（Local for local）”是采埃孚（ZF）進(jìn)行本地工程技術(shù)研發(fā)時(shí)所遵循的原則。比如采埃孚（ZF）與博世組建的合資公司——采埃孚（ZF）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司，將最初在德國(guó)研發(fā)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)到中國(guó)的工程部門進(jìn)行本地化設(shè)計(jì)調(diào)整，使其適應(yīng)以中國(guó)為主的亞洲市場(chǎng)的需求。

隨著采埃孚（ZF）配套量的增長(zhǎng)，采埃孚（ZF）售后服務(wù)業(yè)務(wù)部也正不斷提升售后服務(wù)水準(zhǔn)，提供售后配件配套銷售和維修服務(wù)，力求成為采埃孚（ZF）全球用戶的堅(jiān)強(qiáng)后盾。采埃孚（ZF）集團(tuán)依靠其遍布全球的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)為客戶提供配件銷售以及維修保養(yǎng)服務(wù)。構(gòu)成采埃孚（ZF）全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的超過650家采埃孚（ZF）售后服務(wù)中心，已遍布世界各地。采埃孚（ZF）提供的配套售后服務(wù)體現(xiàn)出其作為原廠配套零件供應(yīng)商所具備的專業(yè)性，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，采埃孚（ZF）的配套服務(wù)將更趨完善。

作為一篇寫給汽車后市場(chǎng)專業(yè)人士的文章，接下來我將利用有限的版面重點(diǎn)向各位讀者介紹采埃孚（ZF）面向未來的高效系統(tǒng)化解決方案。

全球首款9擋自動(dòng)變速器

熟悉自動(dòng)變速器的讀者可能知道，采埃孚（ZF）1995年開始為乘用車提供5擋自動(dòng)變速器，基本上每6～7年進(jìn)行一次產(chǎn)品換代，陸續(xù)推出了5擋、6擋、6擋第二代及8擋自動(dòng)變速器。在此期間采埃孚（ZF）還推出了濕式雙離合變速器。采埃孚（ZF）計(jì)劃于2014年7月量產(chǎn)第二代8擋變速器，新一代產(chǎn)品較第一代節(jié)油3%，且擁有匹配混合動(dòng)力車型的產(chǎn)品，燃油經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性能獲得了進(jìn)一步的提升。此次發(fā)布會(huì)上，采埃孚（ZF）發(fā)布了全球首款9擋自動(dòng)變速器，相比6擋變速器，可以節(jié)油10%～16%。目前已經(jīng)裝備在了路虎攬勝極光上，很快還將應(yīng)用于克萊斯勒的全新吉普切諾基上。

這款9擋變速器適用于發(fā)動(dòng)機(jī)前橫置的乘用車，有2個(gè)基礎(chǔ)型號(hào)，適合發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩200～480Nm的匹配工況。得益于其模塊化的設(shè)計(jì)，即使在前驅(qū)車型有限的安裝空間內(nèi)，基礎(chǔ)變速器仍可根據(jù)實(shí)際需求，升級(jí)為可兼容自動(dòng)起停及四輪驅(qū)動(dòng)功能的變速器型號(hào)。

燃油經(jīng)濟(jì)性及低碳排放是采埃孚（ZF）9擋自動(dòng)變速器的最大賣點(diǎn)。比如，當(dāng)車輛以120km/h勻速行駛時(shí)。配備普通6擋自動(dòng)變速器的車輛，對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2890r/min，而配備9擋自動(dòng)變速器的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被控制在2170r/min，油耗隨著轉(zhuǎn)速降低而大幅減少。9擋自動(dòng)變速器高達(dá)9.81的大齒比可額外降低油耗16%。9個(gè)擋位的設(shè)計(jì)，使變速器齒比更綿密，不僅提升了駕乘舒適度，同時(shí)還保證了發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于高效的轉(zhuǎn)速區(qū)間。

這款9擋自動(dòng)變速器的核心結(jié)構(gòu)由4組行星齒輪和6個(gè)換擋元件組成。采埃孚（ZF）將行星齒輪嵌套布置。同時(shí)，此設(shè)計(jì)概念還應(yīng)用了液壓控制的常嚙合元件，在保證高效傳動(dòng)的前提下，對(duì)變速器內(nèi)部零件進(jìn)行合理的空間布局。常規(guī)的多片式離合器結(jié)構(gòu)的換擋元件在打開時(shí)將產(chǎn)生拖曳損失，但爪型離合器的應(yīng)用能將這種損耗降低到極小。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)其9擋自動(dòng)變速器的多擋位設(shè)計(jì)來說是非常重要的一點(diǎn)，有效避免了因多擋位變速器復(fù)雜的設(shè)計(jì)而產(chǎn)生的拖曳損失，也保證了產(chǎn)品的總體傳動(dòng)效率。

除了9擋自動(dòng)變速器，采埃孚（ZF）還發(fā)布了第二代8擋自動(dòng)變速器。這款經(jīng)過優(yōu)化的第二代8擋自動(dòng)變速器可匹配傳統(tǒng)動(dòng)力車型和混合動(dòng)力車型，可承載220～750Nm的輸入扭矩。這款優(yōu)化后的變速器更關(guān)注拖曳扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，通過將變速器的系統(tǒng)油壓從500kPa降到350kPa，減少了車輛怠速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)能耗，并拓寬變速器的速比范圍。而優(yōu)化的扭振減振器的使用，也使得系統(tǒng)液壓傳動(dòng)效率更高。這些優(yōu)化使得第二代8擋自動(dòng)變速器相較于前一代產(chǎn)品可節(jié)油3%。

主動(dòng)式后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（AKC）

很多年前業(yè)界就有后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向的概念，它是通過后輪協(xié)助以調(diào)整前輪轉(zhuǎn)向角，在保障駕乘安全的同時(shí)，提升車輛動(dòng)態(tài)性能表現(xiàn)。此前，高昂的成本、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及對(duì)車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的負(fù)面影響。都限制了這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。采埃孚（ZF）此次發(fā)布了一套適合批量生產(chǎn)的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這套系統(tǒng)通過調(diào)整后輪前束角來實(shí)現(xiàn)后輪轉(zhuǎn)向。同時(shí)可接駁其他主動(dòng)式系統(tǒng)。

通常情況下，車輪定位角是固定不變的，但采埃孚（ZF）的工程師們卻突破了這一傳統(tǒng)的底盤設(shè)計(jì)概念。針對(duì)車輪定位角對(duì)行駛中車輛操控性能的影響，工程師通過特定的測(cè)試并以此結(jié)果為基準(zhǔn)點(diǎn)，研發(fā)了一種可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的連桿機(jī)構(gòu)，將其安裝于主動(dòng)式后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的中部。車輛行駛時(shí)，電子控制單元會(huì)發(fā)出指令，通過機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整車輪定位值，以實(shí)現(xiàn)車輛后輪轉(zhuǎn)向。

AKC的優(yōu)勢(shì)在于能夠在車輛行駛過程中，通過調(diào)整車輛車輪定位值來實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。相比只有前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。此款系統(tǒng)的引入能使車輛的轉(zhuǎn)彎半徑更小。后輪轉(zhuǎn)向的最大轉(zhuǎn)向角度可達(dá)3°，與前輪的轉(zhuǎn)向角度相比，雖然后輪轉(zhuǎn)向的角度甚小，但在后輪轉(zhuǎn)向的輔助下，車輛的整體轉(zhuǎn)向性能將得以大幅提升。通過后輪與前輪的共同作用，極大地提升了車輛的操控性。簡(jiǎn)單來說，當(dāng)車輛慢速入彎時(shí)，后輪的轉(zhuǎn)向與前輪相反，可減少車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，最多可減少達(dá)10%的轉(zhuǎn)彎半徑，這使駕駛者更容易操控車輛過彎。從記者的實(shí)際對(duì)比體驗(yàn)看，AKC確實(shí)如此，沒有這套系統(tǒng)介入時(shí)，進(jìn)出各種胳膊肘彎時(shí)，轉(zhuǎn)向要費(fèi)勁得多。而當(dāng)車輛快速行駛，并以高于60km/h的速度進(jìn)彎時(shí)，后輪的轉(zhuǎn)向則與前輪保持一致，可以增加車輛行駛的穩(wěn)定性和操控性。

無級(jí)可變阻尼減振器（CDC）

記者此次參觀了采埃孚（ZF）的CDC生產(chǎn)車間以及研發(fā)測(cè)試中心。作為采埃孚（ZF）的拳頭產(chǎn)品，無級(jí)可變阻尼減振器（CDC）自1994年投放市場(chǎng)以來，已累計(jì)生產(chǎn)1 00萬組，不僅應(yīng)用于乘用車、廂式貨車，也搭載于摩托車。在此次發(fā)布會(huì)上，采埃孚（ZF）發(fā)布了CDC第四代產(chǎn)品，傳感器被集成在控制單元內(nèi)。對(duì)于有特殊需求的小型車和廂式貨車，采埃孚（ZF）還成功開發(fā)了整套后橋系統(tǒng)（CDC 1XL）。

市場(chǎng)上常見的標(biāo)準(zhǔn)減振器和阻尼可變減振器都僅能提供一個(gè)或幾個(gè)固定的阻尼值。相比之下，采埃孚（ZF）的CDC能實(shí)時(shí)精確地調(diào)整各個(gè)車輪的減振阻尼，以適應(yīng)不同的路面狀況。新一代CDC的傳感器可實(shí)時(shí)收集路面情況、車速及駕駛者的意圖等數(shù)據(jù)，并將其傳至控制單元?；趯?duì)這些數(shù)據(jù)的分析，控制單元能在毫秒間計(jì)算出對(duì)應(yīng)工況下合適的減振阻尼，再通過減振器里的比例電磁閥，來實(shí)現(xiàn)各車輪的阻尼調(diào)整。

新一代CDC也進(jìn)行了功能優(yōu)化：之前的版本上必須額外安裝加速度傳感器，來記錄車身的運(yùn)動(dòng)，而第四代產(chǎn)品則將傳感器集成進(jìn)控制單元里。此舉不僅減少了零件數(shù)量，減輕了系統(tǒng)重量，降低了裝配工作量，還節(jié)約了安裝空間。

從適用性看，此前CDC多應(yīng)用于中高端車型，而隨著技術(shù)和產(chǎn)能的發(fā)展，其產(chǎn)品線已可延伸至緊湊型和中型乘用車。采埃孚（ZF）專為小型車輛設(shè)計(jì)的CDC 1 XL系統(tǒng)集成了多種傳感器，緩解了載荷變化對(duì)于車輛操控性和舒適性的影響。

記者在參觀采埃孚（ZF）賽車業(yè)務(wù)部門的過程中，看到了一款應(yīng)用于F1賽車的CDC樣品，單個(gè)懸架上的CDC元件的售價(jià)可高達(dá)10多萬元人民幣！目前，采埃孚（ZF）為阿爾賓那（Alpina）、奧迪（Audi）、賓利（Bentley）、寶馬（BMW）、法拉利（Ferrari）、瑪莎拉蒂（Maserati）、歐寶（Opel）、勞斯萊斯（Roils-Royce）、梅賽德斯奔馳（Mercedes-Benz）、保時(shí)捷（Porsche）和大眾（Volkswagen）總計(jì)提供了超過220萬套CDC。

電驅(qū)技術(shù)

在此次試駕活動(dòng)中，記者試駕了采埃孚（ZF）的純電動(dòng)概念車。這款電動(dòng)車的中央電驅(qū)裝置核心是一個(gè)異步電機(jī)，它無需使用帶釹或鏑等稀有元素的接地材料。此外，這套裝置還包括了一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的單速比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電源和一套控制程序。得益于兩級(jí)減速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新的高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，采埃孚（ZF）電驅(qū)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速可達(dá)2.1萬r/min。在車輛剛起步時(shí)，電驅(qū)系統(tǒng)就能產(chǎn)生1700Nm的扭矩，使車輛0～100km/h的加速可在9s完成。

對(duì)于許多純電動(dòng)車來說，電機(jī)和逆變器共同運(yùn)行在一個(gè)特定行駛工況時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的能量損失，而采埃孚（ZF）推出的電驅(qū)裝置則解決了這個(gè)問題。采埃孚（ZF）通過對(duì)整套電驅(qū)系統(tǒng)的性能優(yōu)化，使得電能轉(zhuǎn)換效率提升6%。這款電驅(qū)裝置的質(zhì)量約45kq，在同等輸出產(chǎn)品中，設(shè)立了質(zhì)量標(biāo)桿，而采埃孚（ZF）還在對(duì)此不斷研發(fā)以進(jìn)一步提升其輸出/質(zhì)量比。這款電驅(qū)裝置更豐富的版本已準(zhǔn)備批量生產(chǎn)：最大的輸出功率可提升至120kW，扭矩高達(dá)2000Nm。

未來的電驅(qū)車要提高電能利用效率，必然和輕量化相關(guān)。在這款概念車的前橋上，輕量化球頭拉桿模塊是由纖維強(qiáng)化塑料制成的，擁有更好的減振和車輪導(dǎo)向效果。創(chuàng)新的纖維強(qiáng)化塑料材質(zhì)使零件表面更光滑。同時(shí)，新材料的應(yīng)用可比傳統(tǒng)的鋼質(zhì)底盤減輕達(dá)到50%。

混合動(dòng)力技術(shù)

采埃孚（ZF）是德國(guó)首家批量生產(chǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力模塊的供應(yīng)商，此前混合動(dòng)力技術(shù)一直是豐田等日系車企的強(qiáng)項(xiàng)。采埃孚（ZF）能夠?yàn)檎囍圃焐烫峁┤椎幕旌蟿?dòng)力組件。不論是微混或是全混，采埃孚（ZF）可以根據(jù)變速器不同的混合動(dòng)力程度，為客戶度身定制具體的解決方案。比如在此次試駕中，記者就體驗(yàn)了裝備采埃孚（ZF）8擋混合動(dòng)力版自動(dòng)變速器的寶馬Active hybrid 7、奧迪Q5 hybridquattro以及裝備了采埃孚（ZF）混合動(dòng)力模塊的大眾Jetta混合動(dòng)力轎車。

混合動(dòng)力零部件是采埃孚（ZF）產(chǎn)品線中重要的組成部分。以曲軸電機(jī)DynaStart為例，針對(duì)車輛的不同混合動(dòng)力應(yīng)用工況，采埃孚（ZF）可以提供多種曲軸電機(jī)型號(hào)。例如，針對(duì)強(qiáng)混合動(dòng)力車型，采埃孚（ZF）曲軸電機(jī)DynaStart與離合器集成在一起，能實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)行駛。另一個(gè)關(guān)鍵的產(chǎn)品是高效的混合動(dòng)力管理系統(tǒng)：此管理系統(tǒng)能確保硬件、電控單元、軟件和動(dòng)力電源之間協(xié)同工作、高效運(yùn)行。值得一提的是，采埃孚（ZF）提供的所有混合動(dòng)力零部件均為自主開發(fā)，無論整車廠還是最終用戶都將從中獲益。

混合動(dòng)力產(chǎn)品同樣離不開零部件的輕量化。采埃孚（ZF）為混合動(dòng)力設(shè)計(jì)的自對(duì)中支撐，替代了傳統(tǒng)的鋼質(zhì)前橋零件，而碳纖維材質(zhì)、聚酰胺注塑技術(shù)和高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用則可減輕材質(zhì)質(zhì)量達(dá)16%。

電動(dòng)助力系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是駕駛互聯(lián)化中很重要的一部分，高效的互聯(lián)化駕駛需要適當(dāng)?shù)牟呗詠韰f(xié)調(diào)并合理處理各種信號(hào)的優(yōu)先級(jí)。采埃孚（ZF）研發(fā)了一種“功能協(xié)調(diào)邏輯”，它能在轉(zhuǎn)向領(lǐng)域?qū)Σ煌男盘?hào)進(jìn)行優(yōu)先等級(jí)劃分，并且協(xié)調(diào)多種信號(hào)的工作，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠。

除了軟件邏輯，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是互聯(lián)駕駛的核心技術(shù)。采埃孚（ZF）Servolectric電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供3個(gè)產(chǎn)品型號(hào)，適用于各類車型。無論是微型、中型以及大型乘用車，或是輕型商用車，都可以找到適合的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)型號(hào)。并且根據(jù)安裝空間、車輛電子系統(tǒng)性能及車輛所需的轉(zhuǎn)向扭矩等不同情況，Servolectric電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的伺服單元可以安裝于轉(zhuǎn)向柱、雙小齒輪上或者平行于轉(zhuǎn)向齒條。

目前，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一些輔助功能已經(jīng)在量產(chǎn)車型投入應(yīng)用，除此之外，還有眾多轉(zhuǎn)向輔助功能正在研發(fā)中。輔助功能的開發(fā)將簡(jiǎn)化拖車、倒車程序，記者此次在試車場(chǎng)上體驗(yàn)到的就是這樣一套系統(tǒng)。駕駛者只需一個(gè)iPad mini藍(lán)牙連接車輛就可以遙控駕駛，通過傳感器測(cè)量鉸接角度，并設(shè)定需要的鉸接角度后，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就能自動(dòng)執(zhí)行轉(zhuǎn)向，從而簡(jiǎn)化拖車倒車的難度。