Das Kraftstoff- und folglich auch CO2-Einsparungspotenzial ist eine der herausragenden Eigenschaften des ZF-Automatgetriebes mit neun Gängen: Gegenüber den heute üblichen 6-Gang-Automatgetrieben im Front-Quer-Einbau sinkt der Verbrauch um bis zu 16 Prozent bei Konstantfahrt mit 120 km/h. Diese Effizienz verdankt das 9HP vor allem seiner extrem hohen Gesamtspreizung von 9,81. Trotzdem lassen sich durch die neun Gänge besonders kleine Gangsprünge realisieren. Das wirkt sich nicht nur positiv auf den Fahrkomfort aus, der Motor läuft zudem immer im verbrauchsoptimalen Drehzahlbereich: In der Standard-Konfiguration des 9HP liegen im neunten Gang bei 120 km/h nur 2.170 Umdrehungen in der Minute an – anstatt 2.890 bei einem Getriebe mit sechs Gängen.
Auch die breiten Anwendungsmöglichkeiten sprechen für die Getriebeinnovation: Zum einen sind aktuell rund 75 Prozent aller Pkw weltweit front-quer-motorisierte Fahrzeuge – mit stark steigender Tendenz; zum anderen eignet sich das 9HP für zahlreiche Fahrzeugsegmente, beginnend bei Kleinwagen bis hin zu Kompakt-SUV. Diese Vorteile haben namhafte Automobilhersteller auf Anhieb überzeugt: Noch 2013 wird Land Rover das 9HP im Range Rover Evoque verbauen.
Revolutionäres Getriebekonzept
Die hohe Gangzahl des 9HP verwirklichte ZF mit vier Einfachradsätzen und sechs Schaltelementen. Eine große Herausforderung war es, die Bauteile im Getriebe unterzubringen – prinzipbedingt ist in Front-Quer-Pkw der Getriebe-Bauraum durch die Fahrzeugbreite eng begrenzt. Daher sind die Radsätze im 9HP nicht auf der Längsachse hintereinander angeordnet, sondern intelligent geschachtelt. Ergänzt hat ZF dieses Konzept durch den Einsatz von hydraulisch betätigten Klauenschaltelementen, da diese ohne nennenswerten Einfluss auf die Getriebebaulänge integriert werden können und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Während Lamellenschaltelemente im geöffneten Zustand Schleppmomente erzeugen, sind diese Verluste bei Klauenkupplungen sehr gering. Das ist gerade beim Mehrgangkonzept des 9HP von Bedeutung: So geht der bessere Wirkungsgrad nicht wieder durch Schleppverluste aufgrund der komplexeren Bauweise verloren.
Höhere Leistung bei weniger Verbrauch
Als Standard-Anfahrelement kommt im 9HP ein Drehmomentwandler zum Einsatz: Viele Kunden schätzen seinen hohen Anfahr- und Rangierkomfort. Ein mehrstufiges Torsionsdämpfersystem minimiert dabei die hydraulischen Verluste, indem es ein rasches Schließen der Wandlerkupplung bereits bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht. Das senkt den Verbrauch und erhöht den Komfort sowie die Fahrdynamik durch eine direkte Motoranbindung. Für ein noch direkteres Fahrerlebnis hat ZF zusätzlich alle Steuerungskomponenten auf kurze Reaktionszeiten unterhalb der Wahrnehmungsschwelle sowie auf schnelle Schaltungen ausgelegt.
Auch direkte Mehrfachschaltungen lassen sich beim 9HP darstellen und geben dem Automatgetriebe einen sportlichen Charakter. Dabei lässt sich die Getriebesteuerung sowohl vom Automobilhersteller als auch vom Endkunden beeinflussen: Schaltpunkte und Schaltdynamik sind sehr variabel – von komfortbetont und verbrauchsoptimiert bis sehr sportlich.
Modularer Baukasten
Um das neue 9-Gang-Automatgetriebe in möglichst vielen Fahrzeuganwendungen einsetzen zu können, ist es als Baukasten vorbereitet: Für Allradbetrieb kann beispielsweise ein zusätzliches Verteilergetriebe angeschlossen werden. Hierfür hat ZF den abkoppelbaren Allradantrieb ECOnnect entwickelt. Er schaltet den Hinterachsantrieb nur bei Bedarf zu und spart auf diese Weise bis zu fünf Prozent Kraftstoff im Vergleich zu einem permanenten Allradantrieb. Auch ist das 9-Gang-Automatgetriebe serienmäßig und ohne Zusatzölpumpe Stopp-Start-fähig. Da beim Wiederstart lediglich ein Reibschaltelement geschlossen werden muss, sind die Reaktionszeiten sehr spontan.