汉诺威提前预演 采埃孚在德举行新品试乘试驾会
商用车转向系统的能源解决方案
高效、自动化的传动装置继续成为商用车领域的领导潮流。采埃孚(ZF)转向系统有限公司正在推出显著减少能耗和二氧化碳排放的创新产品。由于其电子接口,电动液压的 ZFServotwin 转向系统使得在商用车领域中应用多项辅助功能成为可能。ZF 创新型卡车旨在洞察商用车领域的未来。采埃孚(ZF)转向系统有限公司提供由内部研发的 Servotwin 和移动设备的控制软件 (app),这是自动操作商用车的核心技术。节能泵 Varioserv 得到改进,因此变得更加高效。后桥转向系统也得到重新设计,由于其电子驱动的按需供电原理,从而变得更加经济。
ZF-Servotwin 是全球首个大批量生产的针对重型商用车的集成电动液压转向系统。Servotwin 是一个带有叠加扭矩的转向系统。其第一代产品的特征是带转速感应的转向辅助,并且具有自动回正功能。该系统相当于一个带有独立动力供应的双回路转向系统。
搭载采埃孚(ZF)Servotwin 电动液压助力转向系统的测试车辆
该新一代 Servotwin 同时也支持驾驶员辅助功能。这使得商用车更加安全和舒适。第二代 Servotwin 目标群体主要是长途重型商用车。这部分车型自动化和半自动化驾驶的需求和应用正在稳步增加。由于其电子接口为自动驾驶铺平了道路,因此 Servotwin 成为这一领域的核心部件。受当前适用的法律规定约束,这些应用还未在公路上使用。自动驾驶和连挂功能为卡车在仓库处工作提供诸多便利。运输公司可以避免在操作过程中造成重大损失,同时由于可以自动完成许多任务,如卡车和半拖车的连挂,因此司机可以大大节约工作时间,从而有更多的休息时间。修正转向干预或发出一个警示信号还可以避免车辆无意中偏离车道。修正转向干预或发出一个警示信号还可以避免车辆无意中偏离车道。这一切都归功于车道保持功能。
在交通堵塞时,还可以使用适当的辅助功能。在必要时,系统会使商用车与前方交通保持一定的距离。司机可以对系统进行监控,并可随时直观地改变这一设置。侧风可能对重型商用车造成巨大的损害,侧风补偿功能可成功地抵消风力的影响,而无需司机进行修正。转向系统的控制单元可记录必要的转向修正,并通过电机实施促动。
Servotwin 的工作原理如下:必要时,电机通过减速机构向转向机的输入轴施加附加扭矩(与转向扭矩平行)。而电动机同时也能促动液压助力转向,这样一来,所需施加的转向手力就取决于驾驶情况。转向助力是基于商用车速度进行调整的。即使是在电子系统失效的情况下,液压转向助力功能还能得以维持。Servotwin 的运用能够提高商用车的效率。基于应用情况,和传统的双回路转向系统相比,Servotwin 可以节约0.6 l/100 km 左右的能耗。
Varioserv 节能泵也得到改进。相比之前的产品,调整过后的叶片泵大约轻 30%,同时效率得到提高。四种不同型号可以适用于商用车转向泵的所有应用。由于其优化设计,该泵只输送实际需要的油量,因此根据系统设计和行驶循环的不同可以减少高达 50% 的能耗。由此一来,每 100 千米的能耗可以减少 0.2 公升,二氧化碳排放可以减少 5.2g/km。若每年里程 100000 千米,则可以节约 200 公升的能耗。由于运行温度大大降低,因此卡车制造商在一些特定情况下可以去除转向系统的冷却装置。由于 Varioserv 拥有和传统叶片泵相同的凸缘螺栓,因此它的使用十分便利。Varioserv 泵满足了市场对于节能转向泵不断增长的需求。
采埃孚(ZF)转向系统有限公司同时还推出了针对重型商用车的全新电控后桥转向系统 (eRAS)。该新型 eRAS 系统由电机驱动,提供按需供电功能,即只有当转向系统工作时时才需要提供动力。电机驱动助力泵将液压油传送到助力缸中,从而产生液压。所生成的转向速率和转向力被传送到后桥。直线行驶时,只消耗 25 瓦特能量,而在原地转向是系统则需要高达 2000 瓦特的能量。按需供应转向能量可以节约 0.6 l/100 千米左右的能耗。
eRAS 由电子控制,无需前、后桥间的机械或液压连接。因此,系统适用于大批量生产以及作为改装解决方案。根据前桥的转向角和行驶速度,转向控制单元可以计算出后桥的目标转向角。根据具体应用,可以在转向控制单元中单独设置所有重要的几何变量参数,如轴距和转向角。大轴距的商用车尤其可以从智能后桥转向系统中受益。一方面,它可以增加卡车的机动性并减少轮胎磨损。另一方面,后桥转向系统可以提高车辆在高速变道时的稳定性和行驶安全性。后桥转向系统 eRAS 符合 ISO26262 标准中有关对功能安全的当前要求。
ZFLS-Servoline 是基于齿轮齿条式转向原理。该原理在乘用车中十分普遍,并被成功地应用于商用车领域,在 2013 年春季投入大批量生产。精确的伺服助力来自于一个平行安装于转向齿条装置的助力缸。这一短小、紧凑的设计节约了空间,并支持大转向角。该助力缸可以根据车辆类别和必要大小改变尺寸。Servoline 将优化的运动转化成更敏感的转向感应,并实现转向机的无磨损操作。相比应用于刚性车桥的传统转向系统,该系统可以减少高达 20 公斤的重量。Servoline 针对独立悬挂系统进行了优化,同时对于匹配刚性车桥的车辆也是一种理想的解决方案。ZF 转向系统有限公司将以这些产品来不断满足商用车领域的发展趋势要求。
城市公交的电力驱动概念
采埃孚(ZF)使用了新型齿轮几何并且降低了运转噪音,进一步优化了用于低地板公交车的 AVE 130 电动门式桥。该车桥适用于多种动力方案,如纯电动模式或串联混合系统,并已经在几个欧洲大城市的实地试验中证实了其适于日常使用。针对在南美和亚洲使用越来越广泛的轻型长途 和城际公交车,采埃孚(ZF)还提供了 AS Tronic lite 的混合动力版。
通过使用 AVE 130,采埃孚(ZF)实现了过去难以想象的成就——零排放的专用车道城市公交。在几个实地试验中,逾 300 根电动门式桥在过去几年已累计行程超一千万公里——足以证明其可以作为日常使用。AVE 130 被安装在由 EvoBus 制造的铰接公交车上,与一个简化的柴油发动机一起应用于串联混合系统运行。与传统的柴油驱动相比,AVE 130 的卓越性表现在:节能、环保、本地零排放驾驶。目前许多客户项目正在进行测试或正准备在全球范围内实施推广。其中的亮点包括与厂商北汽福田 (Foton) 在中国的项目以及与厂商 Bozankaya 在土耳其的项目。在这些项目中,AVE130 被应用于电池驱动公交车中。