S prihodom hibridnih pogonskih sklopov so se precej spremenili tudi pristopi pri izdelovanju samodejnih menjalnikov, kar so nam na Tehnološki konferenci v organizaciji podjetja GMT na primeru njihovega osemstopenjskega samodejnega menjalnika razložili predstavniki podjetja ZF.
Pri ZF govorijo o več generacijah menjalnikov za hibridne sklope. Trenutno so v tretji in pripravljajo četrto, ki pa še ni pripravljena. Razlike so predvsem v zagonu samega menjalnika pri speljevanju, Če je bil za to še v prvi generaciji njihovih hibridnih menjalnikov še potreben pretvornik navora, saj elektromotor ni bil sam sposoben avtomobila spraviti v tek, je zdaj vlogo, ki jo je prej imel pretvornik navora, že popolnoma prevzel močnejši elektromotor, pretvornik navora pa so nadomestili sklopi planetnih gonil.
Svojemu najnovejšemu izdelku, osemstopenjskemu samodejnmu menjalniku 8HP, so namenili modularno zasnovo, ki omogoča vrsto aplikacij v vozilih z vsemi vrstami pogona, tudi nehibridnimi, ter hibridnih vozilih. Širok prenos prenosa navorov mu o mogoča tudi uspešno uporabo v vseh vrstah vozil od kompaktnih razredov do razkošnih športnih limuzin ter športnih terencev in lahkih gospodarskih vozil.
Modularnost uporab
Po zaslugi modularnega pristopa pri izdelavi se lahko menjalnik uporabi v široki vrsti aplikacij, od konvencionalnih avtomobilov s prednjim, zadnjim ali štirikolesnim pogonom do vseh vrst hibridnih in priključno hibridnih vozil, ob tem pa prostor, ki je potreben za vgradnjo menjalnika, ostane enak. Ker velik delež komponent v vsakem primeru ostane identičen pri vseh uporabah menjalnika, je njegova uporaba tudi zelo gospodarna in pripomore k zmanjšanju skupne cene vozila.
ZF je menjalnik razvil pod geslom "manjša poraba goriva, več prikladnosti in zmogljivosti", zato je pri njegovem razvoju uporabil povsem novi pristop. Precej so zmanjšali tudi izgube zaradi trenja, razširili tudi razpon sistema start-stop in sposobnosti križarjenja. Menjalnik je z 87 kilogrami mase tudi razmeroma lahek, kar v kombinaciji z zmanjšanjem potrebnih motornih vrtljajev pripomore tudi k občutnim prihrankom pri porabi goriva ter lažjemu ustrezanju strogim merilom o izpustih ogljikovega dioksida.
Kot rezultat izboljšav na menjalniku so se izboljšali tudi dinamika vozila ter njegovo vedenje pri različnih hitrostih, boljši je tudi razpon prestavnih razmerij, optimizirane so točke prestavljanja, prav tako pa tudi sposobnost obvladovanja različnih stopenj navora.
Blagi hibrid
Ena od možnosti uporabe menjalnika 8HP je blagi hibrid, pri katerem 48-voltni vgrajeni elektromotor pomaga motorju na notranje zgorevanje in poskrbi za manjšo porabo goriva. Elektromotor je vgrajen med motor in menjalnik. Motorju na notranje zgorevanje pomaga z močjo 15 kilovatov in navorom več kot 200 njutonmetrov. K dodatnim prihrankom pri porabi goriva prav tako pripomore sistem start-stop, motor na notranje zgorevanje pa lahko bolj optimalno deluje tudi med samo vožnjo. Ko vozilo zavira, elektromotor opravlja tudi vlogo električnega generatorja in samodejno polni baterijo.
Polni hibrid
Menjalnik je uporaben tudi kot del hibridnega sklopa, pri katerem motor na notranje zgorevanje in elektromotor sodelujeta pri gospodarnem pogonu avtomobila. Posebna sklopka med obema viroma moči lahko motor na notranje zgorevanje po potrebi popolnoma odklopi od pogonskega sklopa. Tedaj deluje zgolj elektromotor, ki razvija moč do 40 kilovatov in navor do 230 njutonmetrov ter zagotavlja električni doseg do pet kilometrov. Konstruktorjem ni bilo treba prilagajati menjalnika, saj so električni sklop vgradili v prostor, kjer se sicer nahaja pretvornik navora, zato omogoča vgradnjo v katerikoli primerljiv avtomobil z motorjem na notranje zgorevanje. Menjalnik je uporaben tudi v avtomobilih s štirikolesnim pogonom.
Priključni hibrid
Priključni hibrid združuje najboljše lastnosti električnih pogonov in motorjev na notranje zgorevanje. V tem primeru je pretvornik navora nadomestila enota z elektromotorjem, ki je sicer večja od hibridne, vendar kljub temu zahteva le tri dodatne centimetre. Vodno ali oljno hlajeni elektromotor razvija moč do 90 kilovatov in navor do 250 njutonmetrov, omogoča pa električno vožnjo do 120 kilometrov na uro in električni doseg do 50 kilometrov.
Hibrid s pretvornikom navora
ZF-ov najnovejši izdelek na osnovi osemstopenjskega menjalnika je hibridni pretvornik navora. Elektromotor, ki je vgrajen v pretvornik navora, razvija moč 100 kilovatov in navor 400 njutonmetrov. Pomemben element menjalnika je integrirana električna črpalka, ki oljni tlak zmanjša na takšno mero, da lahko avtomobil spelje zgolj z elektromotorjem in zavorno energijo rekuperira skoraj do popolnega postanka. Kompaktna zasnova prihrani veliko prostora za vgradnjo. Ta vrsta menjalnika je sicer uporabna tako za dvokolesno kot tudi štirikolesno gnane avtomobile.