Automatikgetriebe sind auf dem Vormarsch. Die Einbauraten steigen seit Jahren bei nahezu allen Herstellern. Über kurz oder lang werden sie in einem Großteil der Fahrzeuge das Sortieren der Gänge übernehmen müssen. Warum? Um die CO2-Ziele zu erreichen, müssen die Hersteller die Antriebe zunehmend elektrifizieren und bei Hybriden funktioniert das Zusammenspiel von Elektromotor und Verbrenner am besten mit einer Automatik.
Zulieferer ZF schätzt, dass auch 2030 noch mindestens 70 Prozent aller Neuwagen mit einem Verbrenner unterwegs sind – viele davon mit einem Hybridantrieb. Je nach Fahrzeugklasse und Einsatzgebiet sind verschiedene Formen möglich, vom einfachen Mildhybrid auf 48-Volt-Basis bis zum Plugin-Hybriden, der bis zu 100 Kilometer rein elektrisch fahren kann. Deshalb macht ZF sein weithin verwendetes Achtgang-Automatikgetriebe (8HP) fit dafür. Und zwar dank Baukastensystem mit verhältnismäßig geringem Aufwand beim Implementieren ins Fahrzeug.
Alle Komponenten ins Getriebegehäuse
Das Geheimnis hinter dem Konzept: ZF integriert alle nötigen Komponenten in das Getriebegehäuse. So können die verschiedenen Antriebsformen bauraumneutral in den Fahrzeugen umgesetzt werden. Das bedeutet, beim Hybriden ersetzt ein E-Motor den Drehmomentwandler und auch die Leistungselektronik findet jetzt Platz innerhalb des Gehäuses. Bislang sitzt diese in einer separaten Box in der Größe eines Schuhkartons. Vorteile der neuen Anordnung sind nicht nur die einfachere Montage, sondern auch höhere Sicherheit, da dadurch weniger Hochvoltleitungen im Fahrzeug verlegt werden müssen.
Möglich wird die Integration der Leistungselektronik durch ein neues Kühlkonzept, bei dem diese an den herkömmlichen Kältemittelkreislauf der Fahrzeugklimaanlage angeschlossen ist. Zudem konnten die Ingenieure die Hydrauliksteuerung für die mechanischen Gangwechsel deutlich verkleinern und haben so Platz im Getriebegehäuse geschaffen. Darüber hinaus kommt künftig nur noch eine einzige, leistungsverzweigte Ölpumpe zum Einsatz, statt wie bisher zwei und der Wirkungsgrad des mechanischen Getriebeteils konnte noch leicht gesteigert werden.
Von 25 bis 160 kW Elektrounterstützung
Je nach Herstellerwunsch kann ZF mit dem 8HP der vierten Generation verschiedene Leistungsstufen abbilden. So leistet die elektrische Maschine beim 48-Volt-Mildhybrid bis zu 25 Kilowatt und unterstützt damit den Verbrenner beim Anfahren und Beschleunigen und generiert als elektrische Bremse Strom. Beim Plugin-Hybrid dagegen, der mit Spannungen von rund 300 Volt arbeitet, leistet die Asynchronmaschine bis zu 160 kW (80 kW Dauerleistung) und erreicht ein maximales Drehmoment von 450 Newtonmetern. Insgesamt kann ZF mit dem neuen Achtgang-Automatgetriebe Systemleistungen von 430 bis 550 kW sowie drei Drehmomentklassen (bis 600, bis 800, bis 1000 Nm) abdecken.
Interessiert? Dann müssen Sie sich leider noch etwas gedulden. Die Serienproduktion soll 2022 am ZF-Standort in Saarbrücken starten und zunächst in BMW-Modellen zum Einsatz kommen. Jüngst gab ZF zudem bekannt, künftig auch den Fiat-Chrysler-Konzern (FCA) mit dem 8HP zu beliefern.
