Hộp Số ZF 8 Cấp Là Gì? Của Nước Nào? Ưu Nhược Điểm

4 / 5 ( 3 bình chọn )

Hộp số ZF 8 cấp được trang bị trên hầu hết mọi chiếc BMW, Rolls-Royce và các mẫu sedan cỡ lớn hoặc xe thể thao như Aston Martin. Vậy hộp số này có gì đặc biệt và tại sao nhiều hãng xe lại lựa chọn trang bị hộp số ZF cho ô tô của mình? Dưới đây Thế giới Rolls-Royce sẽ cập nhật các thông tin chi tiết về hộp số ZF, khách hàng có thể tham khảo.

Hộp số ZF 8 cấp là gì? Của nước nào?

Hộp số ZF 8 cấp là hộp số tự động (AT – Automatic Transmission) được sản xuất bởi thương hiệu ZF Friedrichshafen AG. Hộp số tự động còn được gọi là hộp giảm tốc giúp định hướng quay và tốc độ của xe. Theo nguyên lý, hộp số sẽ tự động chuyển tỷ số truyền khi xe bắt đầu di chuyển.

ZF Friedrichshafen AG, còn được gọi là ZF Group và thường được viết tắt là ZF, là một nhà sản xuất phụ tùng xe hơi của Đức có trụ sở chính tại Friedrichshafen, thuộc bang Tây Nam nước Đức. ZF chuyên về kỹ thuật, chủ yếu được biết đến với các hoạt động thiết kế, nghiên cứu và phát triển trong ngành công nghiệp ô tô.

Hộp số tự động 8 cấp ZF chính thức ra mắt vào năm 2009 và ngay lập tức trở thành đẳng cấp trong lĩnh vực này. Hộp số này được chế tạo rõ ràng, có tính đến hiệu quả sử dụng  và lượng khí thải ra bên ngoài. Bên cạnh đó, các luật về động cơ đốt trong với tiêu chuẩn khí thải ngày càng trở nên khắt khe. Do đó, với tiêu chuẩn mới, động cơ ZF 8 cấp trở thành tiêu chuẩn cho mọi chiếc xe hạng sang và xe thể thao hiệu suất lớn.

Tổng quan về hộp số tự động 8 cấp ZF

Ngày nay, hộp số ZF 8 cấp được hơn 20 nhà sản xuất ô tô trên toàn cầu sử dụng làm hộp số tự động tiêu chuẩn của các mẫu xe của mình. Vậy hộp số này có gì đặc biệt?

1. Thông số kỹ thuật

Tỷ số truyền 8HP45:

• Bánh răng thứ nhất 4,71
• Bánh răng thứ 2 3,14
• Bánh răng thứ 3 2.11
• Bánh răng thứ 4 1,67
• Bánh răng thứ 5 1.29
• Bánh răng thứ 6 1,00
• Bánh răng thứ 7 0,84
• Bánh răng thứ 8 0,67
• Đảo ngược 3,30
• Dung tích chất lỏng: Khoảng 6 lít
• Loại chất lỏng: ZF Lifeguard Fluid 8 hoặc tương đương
• Giới hạn mô-men xoắn: 450 NM (332 lb-ft)

Tỷ số truyền 8HP50 (Thế hệ 2):

• Bánh răng thứ nhất 5,00
• Bánh răng thứ 2 3,20
• Bánh răng thứ 3 2,14
• Bánh răng thứ 4 1,72
• Bánh răng thứ 5 1,31
• Bánh răng thứ 6 1,00
• Bánh răng thứ 7 0,82
• Bánh răng thứ 8 0,64
• Đảo ngược 3,46
• Dung tích chất lỏng: Khoảng 6 lít
• Loại chất lỏng: ZF Lifeguard Fluid 8 hoặc tương đương
• Giới hạn mô-men xoắn: 500 NM (369 lb-ft)

Tỷ số truyền 8HP51 (Thế hệ 3):

• Bánh răng thứ nhất 5,25
• Bánh răng thứ 2 3,36
• Bánh răng thứ 3 2,17
• Bánh răng thứ 4 1,72
• Bánh răng thứ 5 1,32
• Bánh răng thứ 6 1,00
• Bánh răng thứ 7 0,82
• Bánh răng thứ 8 0,64
• Đảo ngược 3,71
• Dung tích chất lỏng: Khoảng 6 lít
• Loại chất lỏng: ZF Lifeguard Fluid 8 hoặc tương đương
• Giới hạn mô-men xoắn: 500 NM (369 lb-ft)

2. Bộ bánh răng

Hộp số 8 cấp sử dụng bốn bộ bánh răng hành tinh (planetary gear), năm bộ phận sang số, hai phanh và ba gói ly hợp. So với các hộp tự động hiện đại, hộp số 8 cấp ZF tương đối đơn giản.

Với thiết kế nhỏ gọn giúp ZF giữ nguyên kích thước hộp số 6 cấp 6HP tiền nhiệm, đồng thời giúp giảm 3% trọng lượng tổng thể. Việc giảm thành phần bên trong cũng giúp tăng hiệu quả. Càng ít thành phần thì càng ít năng lượng bị lãng phí khi hộp số hoạt động.

Chỉ có ba trong số năm yếu tố chuyển số được sử dụng trong bất kỳ bánh răng nào, làm giảm lực cản trên cụm quay. Sự lựa chọn tỷ lệ của ZF cũng nhằm mục đích mang lại hiệu quả tối đa cho hộp số. Thế hệ đầu tiên của 8HP45 đạt mức chênh lệch 7,05, bỏ xa các phiên bản tiền nhiệm là 6,05. Chênh lệch càng rộng, tỷ lệ càng dài, do đó giữ RPM (số vòng quay của động cơ quạt trong vòng một phút) giảm xuống khi xe hoạt động.

3. Công cụ chuyển đổi mô-men xoắn

Ở phía trước hộp số là bộ biến mô (torque converter) thiết bị được sử dụng thay cho ly hợp để truyền mô men xoắn của động cơ đến hộp số một cách trơn tru. Hộp số ZF 8 cấp có bộ chuyển đổi mô-men xoắn được thiết kế lại, hoạt động một cách trơn tru và mượt mà hơn. Đối với động cơ 8HP, bộ chuyển đổi mô-men xoắn có bộ ly hợp khóa có thể thích ứng và bộ giảm chấn kép. Bộ chuyển đổi mô-men xoắn là mô-đun, có chỗ cho 2, 4 hoặc 6 ly hợp, tùy thuộc vào nhu cầu của ứng dụng.

Hệ thống TTD giảm các rung động không mong muốn và hoạt động cùng với bộ ly hộp. Khi hoạt động cùng với nhau, những tính năng này cho phép hộp số chọn bánh răng tiếp theo sớm hơn mà không làm giảm khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Khả năng chọn số sớm hơn của hộp số ZF 8 cấp có thể thực hiện được nhờ mô-men xoắn ngày càng tăng của các động cơ hiện đại, đồng thời cho phép tăng tỷ số lan truyền hơn nữa để cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu.

4. Bộ điều khiển truyền (TCU)

Điều khiển bộ truyền (TCU – Transmission Control Unit) là khối điều khiển truyền tích hợp. Điều khiển bộ truyền là khối điều khiển truyền tích hợp. TCU làm việc trực tiếp với thân van điện tử của ZF, còn được gọi là Cơ điện tử.

Thân van là bộ phận cơ khí chịu trách nhiệm kích hoạt các thay đổi chuyển dịch và các điểm dịch chuyển. Khi kết hợp với TCU tích hợp, thân van điện tử có thể kích hoạt các chuyển dịch nhanh nhất về phía này của ly hợp kép đồng thời giảm lực cản thủy lực bên trong trong quá trình chạy dốc để tăng hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu đáng kể.

5. Hệ thống dầu xung thủy lực (HIS)

Hộp số ZF 8 cấp cho phép cài đặt các tùy chọn khác nhau mà không gây khó khăn cho người dùng. Đối với xe có chức năng dừng / khởi động, ZF đã tạo ra hệ thống lưu trữ dầu xung lực thủy lực hay còn gọi là HIS (Hydraulic Impulse Oil System).

Các chức năng dừng / khởi động truyền thống sử dụng một máy bơm phụ để tăng áp lượng dầu nhỏ cần thiết để phục hồi chức năng truyền động một cách nhanh chóng. Tuy nhiên hộp số ZF 8 cấp tự động được trang bị HIS không cần bơm bên ngoài, tất cả các thành phần cần thiết để cung cấp 100% chất lỏng đều nằm trong bộ truyền động.

Trong thử nghiệm, hộp số ZF 8 cấp tự động giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu 6% so với phiên bản tiền nhiệm. Với việc trang bị HIS, chiếc xe sẽ giảm thêm 5% mức tiêu thụ nhiên liệu nữa.

6. Chức năng kết hợp

ZF cũng chuẩn bị cho sự phát triển của động cơ điện, tạo ra bốn hệ thống hybrid khác nhau tương thích với 8HP. Nhẹ nhất là một động cơ điện 15kw được lắp thay cho bộ biến mô. Động cơ này có thể tự nạp năng lượng khi phanh, cung cấp thêm 200 NM mô-men xoắn, hỗ trợ chức năng dừng / khởi động và giảm tiêu hao nhiên liệu hơn nữa.

Ở mức độ cao nhất, một động cơ điện 100kw được lắp phía trước hộp số. Động cơ này lớn hơn và nặng hơn đáng kể so với đơn vị 15kw nhưng cung cấp nhiều ưu điểm hơn. Thay vì chỉ hỗ trợ, động cơ này có thể được sử dụng để vận hành hoàn toàn bằng điện hoặc để dẫn động cầu trước trên mô hình dẫn động cầu sau thông thường. Đồng thời động cơ 100kw cũng cung cấp gấp đôi con số mô-men xoắn khi so với đơn vị 15kw.

7. Khả năng tương thích với hệ dẫn động bốn bánh

Khả năng tương thích với hệ dẫn động bốn bánh là một chức năng được đánh giá cao của hộp số ZF 8 cấp. Trong thiết kế mô-đun, có ba biến thể của hệ thống dẫn động tất cả các bánh mà hộp số ZF 8 cấp có thể xử lý.

Đầu tiên là hộp chuyển số tiêu chuẩn được bắt vào đuôi hộp số giống như các đơn vị thường thấy trong xe SUV. Thứ hai, hộp số có thể bao gồm dẫn động cầu trước và bộ vi sai trung tâm, biến hộp số này thành một khối hoàn chỉnh. Thiết kế này đang được sử dụng trong một số mẫu xe của Volkswagen Audi. Và cuối cùng là sự kết hợp của hai hệ thống trước dành cho những mẫu xe sử dụng hệ thống “mô-men xoắn theo yêu cầu”, chỉ yêu cầu dẫn động cầu trước trong những trường hợp cụ thể.

Ưu và nhược điểm của hộp số ZF 8 cấp

1. Ưu điểm

Hộp số ZF 8 cấp đến từ nhà cung cấp Đức đủ nhanh để phục vụ những chiếc xe thể thao và đủ thanh lịch cho những chiếc sedan hạng sang cỡ lớn. Đồng thời hộp số này kết hợp những yếu tố tốc độ và êm ái cho dù được lắp trên Aston Martin, Jeep hay Rolls-Royce và Bentley.

Albert Dick, phó chủ tịch công nghệ hệ thống truyền động xe hơi tại ZF, cho biết sự thay đổi của hệ thống truyền động ZF 8 cấp bắt nguồn từ chất lượng của các ống dẫn điện đến phương pháp sản xuất cho đến phần mềm điều khiển. Vào năm 2017, khoảng 3.5 triệu hộp số ZF 8 cấp đã được trang bị cho các hãng xe lớn trên thế giới, bao gồm Aston Martin, BMW, Fiat Chrysler, Jaguar Land Rover và Volkswagen Group.

Ngoài hiệu suất, sức hấp dẫn tốc độ cũng như thiết kế mới, hộp số ZF 8 cấp cũng mang đến một số ưu điểm bao gồm:

• Thiết kế mô-đun linh hoạt, có thể đáp ứng công suất mô-men xoắn cực đại từ mức thấp tới 162 pound-feet cho đến 770.
• Tương thích với nhiều loại hệ thống dẫn động bốn bánh và dẫn động cầu sau, chẳng hạn như bộ vi sai trung tâm tích hợp hoặc hộp số chuyển hai tốc độ.
• Có khả năng hoán đổi bộ biến mô cho động cơ điện, cho phép các nhà sản xuất ô tô phát triển các biến thể hybrid với những thay đổi tối thiểu đối với hệ dẫn động.

2. Nhược điểm

Theo các đánh giá xe, hộp số ZF 8 cấp là một hệ thống truyền động cực kỳ đáng tin cậy. Trong khoảng thời gian gần đâu, các lỗi bên trong đã hiếm dần và các lỗi ngày nay thương liên quan đến người dùng. Dưới đây là một số lỗi, sự cố cũng như các nhược điểm mà ZF cần khắc phục.

• Rò rỉ bộ làm mát dầu: Hộp số 8 cấp của ZF sử dụng bộ làm mát chất lỏng truyền động bên ngoài để giúp hộp số hoạt động trơn tru trong quá trình vận hành bên ngoài, chẳng hạn như giao thông đông đúc hoặc tình huống hiệu suất cao. Đầu vào và đầu ra trên hộp số cho bộ làm mát là các vòng chữ “o” tiêu chuẩn để làm kín các kết nối. Thông qua chu trình nhiệt liên tục, các vòng chữ “o” này có thể biến dạng, cho phép chất lỏng truyền động bị rò rỉ.
• Lỗi ống bọc ngoài cơ điện tử: Ống bọc ngoài cơ điện tử của hộp số ZF 8 cấp có thể bị hỏng. Mỗi chiếc xe sử dụng hộp số ZF 8 cấp sẽ có một máy tính bên ngoài gửi và nhận tín hiệu từ đường truyền để chuyển tiếp thông tin đó đến các máy tính khác trong xe. Ống bọc được sử dụng để che chắn các kết nối điện đi vào hệ thống truyền dẫn khỏi chất lỏng. Ống bọc này có thể bị hỏng, cho phép chất lỏng tiếp cận các kết nối, điều này gây ra đèn báo lỗi trên bảng điều khiển và hệ thống truyền dẫn không hoạt động.
• Công tắc an toàn trung tính: Nếu pin của xe bị chết, người lái sẽ không thể chuyển hộp số và hộp số sẽ bị kẹt lại. Để giải quyết vấn đề này, ZF đã thêm một chốt nhỏ ở dưới cùng của hộp số, nằm ở phía người lái, và khi được luồn vào, sẽ nhả chốt đỗ bên trong hộp số, chuyển sang vị trí trung hòa.

Các mẫu xe sử dụng hộp số ZF 8 cấp

Hộp số ZF 8 cấp và các bản cập nhật của hộp số này có thể được tìm thấy trong một số mẫu BMW, Chrysler, Dodges và Jaguar. Dưới đây là danh sách một số mẫu xe được trang bị hộp số ZF 8 cấp:

• Aston Martin: Vanquish, Rapide, Vantage, DB11, DBS Superleggera.
• Audi: A6, A7, RS6, RS7, A8, Q7 / SQ7, Q8 / SQ8 / RSQ8.
• Bentley: Mulsanne, Continental GT, Flying Spur, Bentayga.
• Rolls-Royce: Ghost, Phantom VII, Wraith (2013), Dawn, Phantom VIII, Cullinan.
• BMW: Hầu hết các mẫu BMW đều được trang bị hộp số ZF 8 cấp.
• Jeep: Grand Cherokee (WK2), Wrangler / Unlimited (JL), Gladiator (JT), Wagoneer / Grand Wagoneer.
• Maserati: Ghibli III, Levante, Quattroporte.
• Porsche: Cayenne.
• Toyota: Supra thế hệ thứ 5.
• VinFast: VinFast LUX A2.0, VinFast LUX SA2.0.
• Volkswagen: Amarok, Touareg.

Kể từ khi được giới thiệu lần đầu hộp số ZF 8 cấp đã nhận được sự đánh giá cao và sự tin tưởng của nhiều nhà sản xuất ô tô hạng sang. Mặc dù có một số nhược điểm cần khắc phục, tuy nhiên hộp số ZF 8 cấp mang lại nhiều ưu điểm và mang đến những cảm giác lái tuyệt vời. Hy vọng, thông qua các thông tin cơ bản như trên, khách hàng có thể hiểu hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp số và có sự lựa chọn mẫu xe phù hợp.

• Động Cơ V12 Là Gì? TOP 10 Xe Động Cơ V12 Đỉnh Nhất
• So Sánh Xe Đức và Xe Nhật – Đẳng Cấp, Sang Trọng Số 1

ArrayArray