ZF Global Tech Day to swego rodzaju pokaz siły grupy ZF – jednego z największych na świecie producentów części i systemów dla motoryzacji. Na torze nieopodal Drezna zapoznaliśmy się z innowacjami, które dopiero za jakiś czas pojawią się w fabrycznie nowych samochodach.
Tegoroczny Global Tech Day pokazał w jak szybkim tempie zmienia się rynek motoryzacyjny. Zaledwie dwa lata temu, gościłem na poprzedniej edycji imprezy ZF na torze w austriackim Pachfurth. Zastanawiałem się więc, czy przez tak krótki czas firmie udało się opracować jakieś nowości czy raczej czeka mnie odkurzanie znanych rozwiązań, w nieco innej otoczce. Moje rozterki zostały szybko rozwiane – okazało się, że na rynku motoryzacyjnym dwa lata to szmat czasu – przynajmniej dla inżynierów firmy ZF.
W poniższym tekście przytoczę kilka najważniejszych premier, zaprezentowanych podczas Global Tech Day. Przy niektórych z nich, po więcej informacji odeślę do osobnego artykułu.
Latający dywan, czyli nowa koncepcja podwozi ZF
ZF stworzyło adaptacyjne podwozie o nazwie Flying Carpet 2.0, które łączy we wspólny układ kilka rozwiązań. Zawieszenie, układ hamulcowy i układ kierowniczy współpracują ze sobą, wykorzystując szeroki zakres czujników oraz inteligentne algorytmy sterujące. Celem rozwiązania jest maksymalna możliwa kompensacja ruchów pojazdu, by zapewnić komfort pasażerom. Flying Carpet w sposób adaptacyjny redukuje odczucie dyskomfortu towarzyszące przejazdowi przez zakręty, wyboje i dziury w jezdni.
Podstawę techniczną tego systemu stanowi inteligentne połączenie różnych aktywnych i półaktywnych systemów, które w sposób predyktywny przeciwdziałają niepożądanym ruchom nadwozia pojazdu. W samym sercu układu znajduje się w pełni aktywny system amortyzacji sMOTION wykorzystujący cztery aktuatory adaptujące ruchy zawieszenia do ruchów każdego z czerech kół, zależnie od sytuacji na drodze oraz charakterystyki jezdni. W przeciwieństwie do typowych amortyzatorów, aktuatory sMOTION sterują nie tylko poziomem oporu hydraulicznego w reakcji na bodźce zewnętrzne. Są one również wyposażone w kompaktowy, zewnętrzny silnik elektryczny i pompę ze zintegrowaną elektroniką, dzięki którym amortyzator działa jak dwukierunkowy siłownik. Zespoły te mogą w sposób indywidualny i aktywny unosić lub opuszczać koła. Na przykład na zakrętach dwa wewnętrzne koła mogą zostać wciągnięte, a dwa zewnętrzne wysunięte, tak aby samochód pozostawał subiektywnie w poziomie.
ZF stworzyło swój system głównie z myślą o popularyzacji samochodów autonomicznych. Podróż bez konieczności koncentrowania się na drodze będzie dawała pole do wykonywania w tym czasie innych czynności – np. pracy przy komputerze. A gdy pasażerowie nie zwracają uwagi na warunki panujące na drodze, każdy ruch nadwozia wiąże się z potencjalnym dyskomfortem. Flying Carpet ma rozwiązać ten problem i zapewnić komfort.
Adaptacyjne podwozie ZF nie jest oczywiście pierwszym na rynku rozwiązaniem, mającym za zadanie spełniać wskazane funkcje. Jest to jednak system bardzo kompleksowy i wykorzystujący nowe zdobycze techniczne. Finalnie ma także być tańszy w produkcji niż poprzedzające go rozwiązania, przez co realne jest jego wprowadzenie do samochodów z segmentu budżetowego.
Więcej informacji o Flying Carpet 2.0 znajdziesz tutaj.
Nowa generacja 8-biegowej automatycznej skrzyni biegów dla napędów hybrydowych
Klasyczne przekładnie hybrydowe są budowane z zastosowaniem wydajnej przekładni automatycznej, przy zastąpieniu konwertera momentu obrotowego silnikiem elektrycznym o większej mocy. Firma ZF od samego początku projektuje nową generację 8-biegowej automatycznej skrzyni biegów do rozwiązań hybrydowych. Modułowy system konstrukcyjny umożliwia zastosowanie napędów hybrydowych typu „mild” i „plug-in” o maksymalnej mocy od 24 do 160 kW. Elektronika mocy nie jest już zaprojektowana jako oddzielna jednostka, lecz jest w pełni zintegrowana z obudową przekładni bez zwiększania jej zewnętrznych wymiarów. Dzięki nowemu, znacznie mniejszemu sterownikowi hydraulicznemu, w ZF utworzono wymaganą przestrzeń montażową dla komponentów elektrycznych i elektronicznych.
ZF szacuje, że co najmniej 70% wszystkich nowych pojazdów w 2030 r. będzie nadal wyposażonych w silnik spalinowy. Niemniej jednak hybrydowy napęd typu plug-in mógłby znacznie obniżyć emisję CO2 z silnika. Jest to uzależnione od zasięgu i mocy elektrycznej, które muszą umożliwiać jazdę w codziennym ruchu wyłącznie przy zasilaniu akumulatorowym. ZF wspiera to rozwiązanie dzięki modelowi plug-in 8-biegowej automatycznej skrzyni biegów nowej generacji. Silnik elektryczny ma maksymalną moc 160 kW, a jego ciągła moc wynosi 80 kW. Maksymalny moment obrotowy, który można osiągnąć bez uruchamiania silnika spalinowego, wynosi 450 Nm, co umożliwia szybkie przejście nawet w trybie elektrycznym. Nie wymaga to znacznego zwiększenia rozmiaru obudowy.
ZF rozpocznie produkcję nowej generacji 8-biegowej automatycznej skrzyni biegów w 2022 roku w Saarbrücken w Niemczech. Wkrótce potem nastąpi wprowadzenie jej na rynku w Chinach i Stanach Zjednoczonych.
2-biegowy napęd elektryczny dla samochodów osobowych
ZF stworzył nowy silnik elektryczny o maksymalnej mocy 140 kW w połączeniu z przekładnią dwustopniową. Dzięki dwóm biegom, pojazdy elektryczne będą mogły zużywać mniej energii, co przełoży się na większy o nawet kilka procent zasięg. Według Berta Hellwiga, szefa działu System House w dywizji E-Mobility firmy ZF, poprawa wydajności konwersji energii o jeden procent przekłada się na zwiększenie zasięgu o dwa procent.
Domyślnie zmiana przełożenia następuje przy prędkości 70 km/h, ale możliwe będzie także zastosowanie strategii zmiany biegów, np. w połączeniu z mapą cyfrową i GPS. Pojazd na podstawie trasy zaprogramowanej w GPS może obliczyć odległość do najbliższej stacji ładowania i działać predyktywnie, przełączając się na tryb Eco. Bardziej efektywna strategia zmiany biegów może np. uwzględniać również topografię terenu na trasach szybkiego ruchu oraz w ruchu pozamiejskim.
Więcej informacji o 2-biegowym napędzie elektrycznym znajdziesz tutaj.
Rozszerzona ochrona osób w ruchu
ZF opracowało kilka nowych rozwiązań zwiększających bezpieczeństwo jazdy. Najbardziej spektakularnym z nich jest boczna, zewnętrzna poduszka powietrzna, którą zaprezentowano po raz pierwszy w czerwcu (więcej informacji). Oprócz tego rozwiązania, podczas imprezy Global Tech Day, ZF zaprezentowało system “Automated Front Collision Avoidance” pozwalający w sytuacji awaryjnej ominąć w zautomatyzowany sposób nadjeżdżające z naprzeciwka pojazdy. Działanie tego systemu można było przetestować podczas eventu na specjalnie przygotowanym torze. System ma docelowo działać zarówno podczas jazdy samodzielnej, ze wspomaganiem i zautomatyzowanej.
Więcej na temat innowacji zaprezentowanych podczas ZF Global Tech Day napiszemy wkrótce.
Komentarze