文章摘要
麦格纳公司针对汽车混动化趋势,研发了230变速器家族系列,以满足市场对小型化、轻量化和专用混动功能的需求。该系列变速器设计为仅含四个机械挡位的紧凑型产品,通过电动机的辅助,能有效替代传统挡位齿轮,实现平稳操作和性能提升,同时降低机械复杂性和二氧化碳排放。4HDT230变速器采用双轴设计,电动机直接与固定齿轮相连,提供足够的动力和电动助推,且设计灵活,可根据市场需求增加挡位数。此外,该系列变速器采用模块化设计,可实现定制功能,如不同的驻车锁方案和扭矩扩展,且可与麦格纳其他DCT/HDT产品互换。230变速器系列展示了电动化如何减少机械复杂度,为不同混动程度提供灵活的产品组合。
正文
麦格纳全新研发的 230 变速器家族系列,便是为了满足上述目标。
简介
在全球汽车市场中,扭矩为 300Nm 及以下的车型占据了最大的份额,其应用的驱动范围覆盖传统内燃机、48V 轻混动、油电混动、高压插电式混合动力。然而,以电机运作为主导的电动化驱动的增强,使机械齿轮数量进一步减少成为可能。变速器的电动化已经成为新的默认标配。
齿轮挡位数是平衡性能和燃油消耗的关键因素。目前为止,在双离合变速器应用中,六到七挡齿轮已被证明是中低扭矩车辆所应用的理想挡位数。对于内燃机为主导的驱动系统来说这个结论仍然成立,但高程度的电动化带来了观念的改变,因为电机可以通过补充发动机扭矩、充当启动齿轮,来有效替代某些挡位齿轮。
因此,230 变速器系列的设计,是一款仅有四个机械挡位齿轮的、极其紧凑的变速器产品。在效果上,4HDT230 是一款专用混动变速器(DHT)。也就是说,电动机是必不可少的,在混动运行中它起到启动车辆、倒车行驶、电动助推的作用,在纯电运行中则提供所有动力。与“传统”双离合变速器(DCT)相比,其机械复杂性大幅降低,而且不会影响其性能表现和二氧化碳排放。
紧凑型 4 速混动变速器
该变速器的“核心”部分采用双轴设计。其外输入轴上带有 3 挡和 5 挡的固定齿轮,内输入轴上则带有 2 挡和 4 挡的固定齿轮。其命名从 2 挡到 5 挡,是因为电动机在功能上取代了 1 挡齿轮。从内燃机(230Nm)和电动机(120kW)的满负荷曲线可以看出,电动机搭配四个机械挡位是足够满足需求的,因为电动机可以涵盖车辆启动和所有动态扭矩的需求。120kW 的电动机直径为 200 毫米,直接与 5 挡固定齿轮相连。其速比可以确保达到每小时 135 公里速度纯电动驾驶性能,并提供高达 300Nm 的电动助推。
总体来说,该变速器的设计概念十分灵活,在需要时还可以增加挡位数。例如,可以增加一个上半轴用于增加其它挡位,满足某些市场内燃机车辆在高速公路实现更高行驶速度的需求。
为未来车辆平台做好准备
可实现定制方案的组合模块
降低复杂性并不意味着牺牲为客户定制方案的灵活度。跟麦格纳以双离合(DCT)为基础的所有变速器一样,230 变速器系列可以利用现有的组合模块实现定制功能。
比如,根据功能和成本需求,它可以实现四种不同的驻车锁方案。这四种方案分别是适用于高压混动的非专用驻车锁、齿轮联锁方案、“传统”电子驻车以及线控拉索驻车。
另外一个例子,就是通过变更将基本的 230Nm 扭矩,扩展到 300Nm。此扭矩提高,只需三个加强轴承和一个能承受更高负载的差速器即可实现。
总体来说,任何的变更都可以通过一套组合模块实现,此组合模块可以在 230 变速器系列和其他麦格纳 DCT(双离合)/HDT(混动双离合)产品上实现可互换。
展望