HOERBIGER同步器最新技术介绍2013

20th-21st April 2013
2013 SAE TM Symposium China
20th-21st April 2013
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总结
通过优化同步器以外的其他方面来提高效率的潜在可能 同步器是高效率零部件,净损耗占整个变速器损耗的3.3% 对汽车动力性能的优化也可以通过改进换档质量, 减少重量和惯性来实现 合适的测量方法设置和试验设计有助于识别相关影响的参数 对系统和零部件设计以及材料的细致工作有助于提高同步器效率 一个完整的系统方法是对同步器效率进行改善以达到最佳效果的有效途径。
ห้องสมุดไป่ตู้
设计紧凑
宽度减少10% 承载压力增加30%
应用领域
卓越的换档性能
啮合力需求降低30% NVH降低25%
所有力矩范围 优先应用于单锥摩擦系统,双锥系 统用于非耦合式 MT, AMT, DCT 手动,机械式自动 速器,双离合变速器 替代传统同步器系统时无需更改 接口尺寸 HS90
接口
优越的性价比
内部生产 自动化生产工艺
接口 基体材料 摩擦材料 厚度
优良的性价比
低于传统单锥环20%
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同步器节能设计理念
摩擦系统
HS 90 烧结摩擦材料
锁环成型及摩擦衬垫应用的符合工艺 近20年的成熟技术 自主研发及生产
同步器系统里的损耗
拖曳转矩损耗
triple cone三锥
triple cone三锥
dual cone双锥
dual cone双锥
single cone单锥 衬垫1：粗糙表
降低锥面数量 选择低拖曳衬垫
single cone单锥 衬垫2：平滑表面
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高稳健性
全金属结构 低磨损
应用范围 BRE,2CS,3CS适用于手动，机械 式自动变速器及双 离合变速器 接口
多功能摩擦衬垫
优异的摩擦特性 适合所有温度环境
磨削或硬车的齿轮锥面
steel/钢
0,45
基体材料
厚度
优异的性价比
独特的生产工艺
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介绍
同步器系统
贺尔碧格同步器系统将为所有客户需求及应用提供专门的解决方案。
传统经典同步器系统 SKS同步器系统 发展中的第三种同步器系统
适用于所有应用的单锥多锥系统
适用于中高扭矩的单锥系统
适用于低扭矩的单锥系统
动态损失 旋转的同步器零件的惯性和重量会影响加速期间所需要的能量。
3.
同步器自身导致的损失不是这次演讲的主题
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同步器系统里的损耗
拖曳转矩损耗
1. 间隙 间隙定义了摩擦锥面之间的距离。多锥系统的间隙由安装空间及摩擦环耦 合决定。
贺尔碧格经典同步器系统和零件采用合适的摩擦衬垫（碳和烧结材料） 能试用于所有的应用。 适用于高扭矩的SKS同步器系统和适用于低扭矩的第三种同步器系统 能提供在成本和性能方面都具有优势的单锥解决方案。
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介绍
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同步器系统里的损耗
概述
同步器损耗可以被定义为3个类别 1. 拖曳转矩 同步器损耗的产生发生在同步环在以不同速度旋转但没有完成换挡的间隙。
2.
换挡力损失 换挡力的损失由换档系统中的损失（拉索，接头，轴承，推块等）和摩擦系 统里耦合接触时的损失组成。
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同步器节能设计理念
摩擦系统
Blocker Ring Coated with bonded Sinter-Lining 烧结或碳纤维材料压粘式单锥环 or Carbon-Lining/烧结或碳纤维材料压粘式单锥环
Forming of 锁环成型 carrier ring
成本优势
+
0
0
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议程
通过优化同步器以外的其他方面来提高效率的潜在可能 介绍 同步器系统里的损耗 拖曳转矩 换挡力 动力学 同步器损耗的测量 零件测试台架 变速器测试台架 同步器节能设计理念 摩擦系统 换挡系统 齿座系统 总结
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贺尔碧格传动技术- 客户
我们在汽车舒适性领域设定标准
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同样在亚太区 同步器领先者!
卓越的SKS系统
© HOERBIGER
摩擦衬垫技术
烧结衬垫
衬垫材料 烧结 混合衬垫 摩擦衬垫特性 摩擦系数特性mdyn / mstat 摩擦系数mdyn 低温换挡性能
碳纤维衬垫
双层衬垫
+ + + + + 0 +
+ ++ 0
负载能力
++ ++ + ++ ++ ++ +
磨损 油品兼容性 过载表现 匹配锥面的表面需求
+ ++ + 0
HC300 HS90
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传动技术战略事业部
汽车工业的合作伙伴
同步器全年销售额 超过3亿欧元 全球第一
2011 2011年销售额 3.447亿欧元 全球1821位员工
部门
换挡 转矩
生产
德国 加拿大 中国
开发
德国 中国
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同步器系统里的损耗
对变速箱系统的影响
高档位与转速相同
只有倒档与转速反向
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挂入一 档
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同步器系统里的损耗
对变速箱系统的影响
高档位与转速相同
低档位与转速相反
总的影响与转速相反
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同步器系统里的损耗
对变速箱系统的影响


换挡系统的效果决定了驾驶者施加的换挡力，它最终体现在齿套上面。
反应到齿套的换挡系统损耗按1比1反映到同步容量。尤其在低温情况下。 > 50% efficiency are not unusual in cable shifts <

除了同步器容量的损失外，换挡质量也较少受到影响，因为自由飞行阶段 持续的时间较长，进挡时受到较少的动态冲击。
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同步器系统里的损耗
动力学影响
齿座系统与齿轮主导了变速箱的惯量。驾驶过程中惯量必然增加，从而直 接影响到汽车动力学及燃油经济性。
离合器
同步环 同步器
齿轮组 边轴 差速器 支撑轴 从动盘 齿座系统
6速变速箱中同步器系统的重量比 总重：4KG 传动系统惯量体现在输入轴（挂入 三档）
挂入四档
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同步器系统里的损耗
对变速箱系统的影响
所有齿轮转动方向
在总冲击驱动方向 •同步器拖曳转矩更多的与高档位驾驶相关
•拖曳转矩主要由低档位决定
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换六档
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同步器系统里的损耗
拖曳转矩损耗
油品粘稠度与供给方式的相关度
80 deg oil sump
间隙与速度的相关度
力矩vs. 速度差 间隙0,2 mm
拖曳转矩
80 deg spray 0,5 l/min 80 deg oil soaked 25 deg oil sump
25 deg spray0,5 l/min
25 deg oil soaked -10 deg oil sump -10 deg spray 0,5 l/min -10 deg oil soaked 变量：间隙
间隙1,2 mm
避免同步器浸泡 使用低粘稠度油品
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确保间隙足够
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同步器节能设计理念
总览
摩擦系统 减少锥面 选择恰当的摩擦衬垫 拖曳转矩 磨损 摩擦环定心

齿座系统 齿套定心 轻量化/低惯量的齿座 轻量化/低惯量的齿套
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同步器节能设计理念
同步器系统
SKS
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同步器节能设计理念
同步器系统 SKS
SKS Smart Key Synchronizer
无花键齿的摩擦锁环 锁止单元整合在齿毂总成中 低磨损，优化的换档性能
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同步器节能设计理念
同步器系统
SKS
集成定心功能 更小的拖曳力矩
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议程
通过优化同步器以外的其他方面来提高效率的潜在可能 介绍 同步器系统里的损耗 拖曳转矩 换挡力 动力学 同步器损耗的测量 零件测试台架 变速器测试台架 同步器节能设计理念 摩擦系统 换挡系统 齿座系统 总结
摩擦衬垫 摩擦衬垫具有宏观几何与微观几何的特性,且都与拖曳转矩验证有关。 速度差 齿座系统与齿轮的速度差决定了同步环之间的相对速度。 油品粘稠度及供给方式 粘稠度由油的种类与油温决定，供给方式与变速箱设计相关（油槽，喷射 ，泵吸）
2.
3.
4.
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Agenda
通过优化同步器以外的其他方面来提高效率的潜在可能 介绍 同步器系统里的损耗 拖曳转矩 换挡力 动力学 同步器损耗的测量 零件测试台架 变速器测试台架 同步器节能设计理念 摩擦系统 换挡系统 齿座系统 总结
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同步器节能设计理念
摩擦系统
创新烧结式单锥环
贺尔碧格烧结金属衬垫应用在冲压钣金毛坯上 带烧结衬垫的锁环成型
设计稳健
全金属结构 高抗磨损能力
应用领域
经典锁环 锥环外径大于60mm 磨削或硬车的齿轮锥面 钢 HS90 0,45 mm
质量可靠
怎样提高同步器的效率和成本优势
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演讲者: Ottmar Back, 产品总监
议程表
介绍 同步器系统里的损耗 拖曳转矩 换挡力 动力学 同步器节能设计理念 单锥解决方案 系统解决方案 开发工具 总结
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价格比传统的同步器系统降低15%
摩擦衬垫
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同步器节能设计理念
同步器系统
降噪
SKS-锁止单元
SKS
锁环
Series
SKS
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Heat treatment 热处理 Cutting of 切割成条 lining strips Bonding strips 将摩擦衬垫 into压入锁环 the ring
Production of 摩擦材料生产 friction lining
创新烧结式单锥环
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贺尔碧格传动技术 – 亚太 – 位置
新工厂：粤海工业园，常州
贺尔碧格传动技术 （7号厂房）
阶段 阶段 阶段 I – 4.833m² 2010年 II – 大约10.000m²(7号厂房) 2011年中期 III – 最大17.000m² （包括5号厂房） 大约2013年