ZF kräftigt Achtstufen-Hybridgetriebe
Der Achtstufen-Wandlerautomat für den Längseinbau mit Allrad-Eignung von ZF ist bereits zehn Jahre in Produktion. Für die 2022 kommende, vierte Generation des 8HP hat ZF sich entschieden, das von Beginn an modular angelegte Getriebe noch flexibler hinsichtlich verschiedener Hybrid-Varianten zu machen
- Florian Pillau
Der Achtstufen-Wandlerautomat für den Längseinbau mit Allrad-Eignung von ZF ist bereits zehn Jahre in Produktion und wurde in dieser Zeit laufend weiter verbessert. Für die 2022 kommende, vierte Generation des 8HP hat ZF sich entschieden, das von Beginn an modular angelegte Getriebe noch flexibler hinsichtlich verschiedener Hybrid-Varianten zu machen.
Das sei schon deshalb sinnvoll, weil man heute schlecht einschätzen könne, wie sich E-Mobilität und die Elektrifizierung konventioneller Antriebstechnik entwickeln werden. ZF schätzt, dass 2030 höchstens 30 Prozent aller Neufahrzeuge batterieelektrisch fahren. Von den anderen werden immer mehr mithilfe unterschiedlich ausgelegter, elektrischer Antriebskomponenten die CO2-Bilanz verbessern. Je nach Leistung, Fahrzeug, Preislage und Segment reicht das Angebot von ZF vom 48-Volt-Booster bis hin zum fahrdynamischen Plug-In-Hybrid mit Hochvolttechnik und 100 km batterieelektrischer Reichweite.
Unklar scheint selbst ZF allerdings, wie sich die Bereiche verteilen werden, man denke nur an die immer teurer werdende Technik, mit der sich die Produktion von Kleinstwagen bald nicht mehr rentieren könnte. ZF schafft daher Voraussetzungen, auf zunehmend unüberschaubarer werdenden Terrain etwas stärker auf Sicht manövrieren zu können.
Die erwähnten Kleinstwagen waren zwar nie Domäne des 8HP, Kompakte aber schon: Bis vor einem Monat wurde es in den BMW 1er (Test) eingebaut, arbeitet aber auch in kräftig motorisierten, schweren SUV wie dem Audi Q7 oder Nutzfahrzeugen wie Iveco Daily oder VW Crafter (Test). Entscheidend bei der vierten Generation des 8HP ist neben der Flexibilität hinsichtlich Fahrzeugdimension und Drehmomentspektrum aber auch eine Leistungssteigerung bei den elektrischen Antriebskomponenten. Ganz neu dazu kommt nun eine platzsparende Integration der Mechatronik und der (Leistungs-)Elektronik in, respektive an die Getriebegehäuse.
Höhere Leistungsdichte mit Kompromissen
So steigen die Leistungen der E-Maschinen von aktuell 15 bis 100 kW auf 25 bis 160, das maximale Drehmoment wächst von 400 auf 450 Nm. Die Integration der Elektronik und der Steuerung forderte neue Lösungen. So verkleinerten die Ingenieure die Steuerventile für die Schaltelemente, was den Ölbedarf von 3,1 auf 1,8 Liter und damit in ähnlichem Maße die Gehäusegröße verringerte. Statt bisher einer vom Verbrennungsmotor und einer elektrisch betriebenen Ölpumpe genügt dank Leistungsverzweigung nun eine.
Die höhere Dauerleistungsdichte der großen E-Maschine erfordert mehr Kupfer in den Wicklungen, was ZF mit der sogenannten Hairpin-Technik erreicht. Statt Draht um die Blechpakete zu winden, werden haarnadelförmige Kupferleitungen mit rechteckigem Querschnitt in die Schlitze des Stators eingelegt und an ihren offenen Enden mit Verbindungsstücken verschweißt. Das ist aufwendig und beeinflusst frequenz- respektive drehzahlabhängig den elektrischen Wirkungsgrad der Maschine. Das dürfte allerdings unproblematisch sein angesichts der weiten Gangspreizung des 8HP. Insbesondere gilt das im Vergleich zu E-Maschinen mit lediglich einer festen Übersetzung. Sie sind heute Standard in batterieelektrischen Fahrzeugen, werden aber künftig öfter mit einem Mehrgang-Getriebe zusammenarbeiten. ZF hat gerade ein Zweigang-Getriebe für diesen Zweck vorgestellt, auch von anderen Antriebsspezialisten liegen bereits Vorschläge bei den Autoherstellern.