李佑美|文

2018 年11 月22 日， “2018 舍弗勒大中華區(qū)技術(shù)研討會”在蘇州舉行，舍弗勒集團及大中華區(qū)的技術(shù)專家向來自汽車行業(yè)逾430 名客戶，分享了舍弗勒在內(nèi)燃機、變速器、底盤和電驅(qū)動、混合動力等汽車動力總成領(lǐng)域的最新成果，具體包括：Schaeffler Mover——針對城市交通出行的平臺化解決方案和混合動力專用變速器(DHT)；滾動停缸技術(shù)和用于電機和變速器的新一代超低摩擦滾動軸承，以及48 V 輕混技術(shù)等。此外，舍弗勒創(chuàng)新概念城市車輛Schaeffler Mover 首次在中國亮相，為未來城市交通出行提供了一種解決方案。

舍弗勒集團汽車主機事業(yè)部首席執(zhí)行官馬迪斯·青克表示：“未來驅(qū)動技術(shù)的挑戰(zhàn)在于交通需求的多樣性。而能否成功開發(fā)出解決方案，主要取決于我們是否從整體角度考慮動力總成系統(tǒng)以及電機、內(nèi)燃機、變速器和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施間的相互作用。舍弗勒正通過全面的產(chǎn)品解決方案，不斷為客戶創(chuàng)造價值?！?/p>

舍弗勒創(chuàng)新城市車輛概念Schaeffler Mover 首次在中國亮相

每隔4 年，舍弗勒都會向客戶展示最新創(chuàng)新成果，內(nèi)容從最初探討變速器產(chǎn)品和技術(shù)，擴展到節(jié)能減排解決方案、動力總成電氣化和未來出行方式等領(lǐng)域。至今，舍弗勒技術(shù)研討會已成功舉辦40年。這場高規(guī)格的技術(shù)研討會不僅在德國舉行，也已延展到舍弗勒在全球客戶聚集的多個區(qū)域，包括美國、日本和中國。

輕混動力系統(tǒng)：針對內(nèi)燃機和變速器的創(chuàng)新解決方案

化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放約占全球碳排放總量的70%左右，其中近1/4 來自于交通運輸行業(yè)。要想實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的宏偉目標，未來汽車動力傳動技術(shù)需要大的革新。不過，僅開發(fā)高效的電驅(qū)動技術(shù)還遠遠不夠。事實上，舍弗勒預(yù)測，到2030 年，乘用車產(chǎn)量的30% 將為內(nèi)燃機車輛，40%為混合動力車，其中內(nèi)燃機和變速器依然是關(guān)鍵的系統(tǒng)零部件，其余30%為純電動汽車。也就是說，即使10 多年后，采用內(nèi)燃機的乘用車將依然占汽車總產(chǎn)量的70%。

舍弗勒預(yù)計，未來采用48 V 系統(tǒng)的輕混動力汽車市場的增長尤其強勁。2030 年，P0 驅(qū)動系統(tǒng)年產(chǎn)量預(yù)計可達2 000 萬臺左右。所謂P0 系統(tǒng)，即電機通過皮帶與內(nèi)燃機曲軸相連，這種布置在附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的啟動發(fā)電機可以回收在制動中損失的大部分動能。一塊小巧低成本的鋰電池就可以用于能量的儲存?；厥盏哪芰靠捎糜谥貑l(fā)動機(啟停模式)，還可用于車輛滑行或助力。為了保證附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)在不同工作模式間動態(tài)切換時的系統(tǒng)性能，舍弗勒正在開發(fā)一款全新的附件皮帶張緊器產(chǎn)品——機電一體化主動式張緊器。

未來幾年，48 V 解決方案也將在其他結(jié)構(gòu)的混合動力系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。此類應(yīng)用的目的在于將電驅(qū)動裝置的功率提升至20 kW 以上，并提高動力系統(tǒng)的整體效率和排放性能。在P1 混合動力模塊中，48 V 電機位于發(fā)動機曲軸上，在不受速比影響的情況下與發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行耦合。位于發(fā)動機與變速器之間的48 V P2 混合動力模塊可實現(xiàn)更高效的能量回收和節(jié)能策略。對徑向安裝空間較小的橫置前驅(qū)車型來說，舍弗勒也開發(fā)了相應(yīng)的驅(qū)動裝置。該裝置采用平行軸式布局方式，通過皮帶或鏈條與變速器輸入軸相連。除了制動能量回收，該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)低速純電行駛，適用于交通擁堵路況或泊車。此外，舍弗勒48 V 混合動力模塊不僅可以助力車輛加速，還可以實現(xiàn)滑行啟停進一步節(jié)油，這意味著車輛在發(fā)動機關(guān)閉并且動力總成脫開的情況下依然可以向前行駛。系統(tǒng)集成的自動離合器可以幫助發(fā)動機在啟動后迅速提高到相應(yīng)轉(zhuǎn)速，大大提高了車輛重新啟動的舒適性。此外，舍弗勒P2 混合動力模塊還可以經(jīng)濟高效地實現(xiàn)手動變速器混合化。

滾動停缸、電動凸輪調(diào)相技術(shù)等：提高內(nèi)燃機效率

舍弗勒開發(fā)了用于實現(xiàn)3 缸發(fā)動機停缸的可切換滾子搖臂技術(shù)，并已在福特車型上實現(xiàn)量產(chǎn)。此外，舍弗勒還在一臺測試發(fā)動機上進行了滾動停缸技術(shù)的測試。在該設(shè)計中，關(guān)閉的氣缸會不停地切換：每個氣缸在正常運行4 個沖程之后(正常噴油點火)，接下來的4個沖程不噴油不點火，下面再次正常運行4 個沖程，如此循環(huán)。該樣機的進氣側(cè)采用舍弗勒UniAir 全可變氣門控制系統(tǒng)，排氣側(cè)采用可切換氣門機構(gòu)，進一步減少了泵氣損失。測試結(jié)果顯示：基于具體的測試循環(huán)，滾動停缸技術(shù)與靜態(tài)停缸技術(shù)相比可以使油耗進一步降低2%，同時不會影響發(fā)動機的排放。舍弗勒在本次研討會上展示了這項技術(shù)。

電動凸輪調(diào)相系統(tǒng)

此外，舍弗勒還展示了電動凸輪調(diào)相系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)比液壓系統(tǒng)更快的調(diào)節(jié)速度，這樣允許對氣門正時進行更激進的標定，從而最大限度地減少ECU 對點火和燃油噴射過程的主動干預(yù)。大幅度提前正時可以使發(fā)動機在加速時更快速地建立扭矩，這意味著電動凸輪 調(diào)相系統(tǒng)不僅有助于發(fā)動機效率的提升，而且還能獲得良好的駕駛性能。

為了保證附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)在不同工作模式間動態(tài)切換時的系統(tǒng)性能，舍弗勒正在開發(fā)一款全新的附件皮帶張緊器產(chǎn)品——機電一體化主動式張緊器。

角接觸滾子軸承：提升變速器系統(tǒng)效率

如何提升變速器系統(tǒng)的效率同樣也是舍弗勒本屆技術(shù)研討會關(guān)注的重點。舉例來說，在降低動力系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動方面，離心擺式吸振器已經(jīng)被證明是一項有效的技術(shù)。不過，主動滑行逐漸成為車輛的一個發(fā)展趨勢，在該工況下，傳統(tǒng)的離心擺式吸振器無法發(fā)揮作用。為了讓駕駛員可以接受發(fā)動機的頻繁啟停操作，舍弗勒開發(fā)了全新的耦合擺，減振擺塊通過彈簧在圓周方向上相互支撐，避免產(chǎn)生沖擊。此外，舍弗勒還針對變速器應(yīng)用開發(fā)了一款新型超低摩擦軸承——角接觸滾子軸承(ARU)。該產(chǎn)品在設(shè)計上類似于圓錐滾子軸承，具有較高的承載能力和使用壽命。與圓錐滾子軸承不同的是，角接觸滾子軸承可以承受雙向軸向載荷，因此可應(yīng)用于定位及非定位軸承布局。該設(shè)計的主要特點是低摩擦，因此進一步提升了傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的效率。

緊湊型混動模塊、專用混動變速器等：針對電動及混動的創(chuàng)新解決方案

研討會期間，新成立的舍弗勒電驅(qū)動業(yè)務(wù)部展示了針對未來電動車及混合動力車應(yīng)用的創(chuàng)新解決方案，包括集成了三離合器的超緊湊型混合動力模塊、新一代電驅(qū)動橋以及專用混動變速器。

專家認為，未來10 年，全球主要汽車市場對CO2排放的限制將進一步加強。比如，歐盟計劃到2030 年，將2021 年95 g/km 的汽車碳排放目標再降低30%。中國市場也針對新能源汽車出臺了許多不同的政策。考慮到各國法規(guī)要求和客戶偏好各不相同，舍弗勒新成立的電驅(qū)動業(yè)務(wù)部可針對各種需求提供不同的驅(qū)動解決方案。此外，為了幫助汽車制造商降低電動車及混合動力車的成本，這些解決方案的電子電氣零部件都采用了相同的開發(fā)平臺。該平臺包括硬件部分比如電機和功率電子零部件，還包括用于控制驅(qū)動裝置的關(guān)鍵軟件模塊。

舍弗勒憑借雙離合器和可用于混合動力車的混合動力模塊已經(jīng)取得了巨大的市場成功。在這種被稱為“P2架構(gòu)”的混合動力方案中，電機位于發(fā)動機和變速器中間。在目前的第2 代混合動力模塊中，舍弗勒已經(jīng)成功將分離離合器集成到了電機中。該離合器負責(zé)切斷電機與發(fā)動機的連接，從而實現(xiàn)純電行駛。在本次研討會上，舍弗勒展示了第3 代混合動力模塊。在新的模塊中，整套雙離合器被集成到電機中——更準確地說，被集成到電機的轉(zhuǎn)子中。為保證結(jié)合力，第3 代混合動力模塊采用高性能跑車上標配的多片離合器，同時搭配了同樣高度集成的執(zhí)行機構(gòu)來驅(qū)動3 個離合器。舍弗勒打造了一款超緊湊型混合動力模塊，使整個動力總成的長度非常緊湊，僅稍長于純內(nèi)燃機版的車型。

機電一體化主動式張緊器

此外，隨著插電式混合動力汽車市場份額的不斷增加，汽車制造商開始重新審視車輛變速器的設(shè)計。除了將電機放在變速器的前面或后面，他們開始考慮將這兩者組合成一個整體結(jié)構(gòu)和功能單元。舍弗勒在本次研討會上展示了一個具有革新意義的概念——“專用混動變速器”。這種被稱為“DH-ST 6+2”的專用混動變速器基于機械式自動變速器(AMT)開發(fā)而成，具有2 個電機擋位和6 個發(fā)動機擋位。與發(fā)動機并聯(lián)運行的電機被整合到變速器結(jié)構(gòu)中，具有2 個速比。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是可以大大提高電機在包括高車速下的效率。發(fā)動機擁有2 個獨立的擋位。在變速器的2個部分中間還有一組“復(fù)合”齒輪，使發(fā)動機也能夠利用電機部分的齒輪，這樣就額外增加了2 個擋位。該概念通過2 次使用同一排齒輪，僅用5 組齒輪便實現(xiàn)了6 個發(fā)動機擋位。

為插電式混動車輛開發(fā)的一款緊湊型專用混動變速器

該變速器集合了機械式自動變速器(AMT)和動力總成電氣化的優(yōu)點，在提高駕駛性和舒適性的同時還降低了油耗和排放。

早在2011 年，舍弗勒就推出了一款概念車，在前后橋分別安裝了一個電驅(qū)動橋，同時還在2 個驅(qū)動橋上實現(xiàn)了扭矩矢量分配。之后，舍弗勒不僅開始批量生產(chǎn)電驅(qū)動橋的關(guān)鍵零部件，還開發(fā)了一個完整的電驅(qū)動橋家族譜系。該譜系包括平行軸式和同軸式電橋，可選擇搭配的系統(tǒng)包括差速器、可換擋的兩擋變速器和扭矩矢量分配單元。在本次研討會上，舍弗勒通過一款新的產(chǎn)品概念向客戶展示，未來如何根據(jù)空間要求、駕駛性能和功能來定制化開發(fā)電驅(qū)動橋，滿足電動車和混合動力車的應(yīng)用需求。通過對比2011 年和新一代的電驅(qū)動橋，可了解該產(chǎn)品在技術(shù)上取得的進步：第1 代電驅(qū)動橋重達90 kg，最大輸出功率為60 kW，而最新一代電驅(qū)動橋的最大輸出功率高達145 kW，重量卻降低了10 kg。