ZF Engineering Plzeň – Nejen převodovky

V plzeňské divizi německého koncernu ZF Group jsme se seznámili nejen s vývojem,
ale také s laboratořemi i praktickými zkouškami.

Historie společnosti ZF Group sahá do roku 1915. Spjata je především s převodovkami, ale zvláště v posledních dekádách připravuje pro automobilky komplexní subdodavatelské řešení také v oblasti elektromobility, automatizovaného řízení včetně vlastní senzoriky či bezpečnosti. Předloni jsme byli například na letišti v Meiningenu přítomni praktické demonstraci prvního vnějšího prahového airbagu (viz AR 7/’19) právě z jejích dílen. ZF Group má dnes svá vývojová a výrobní pracoviště také v Severní a Jižní Americe, Africe nebo Asii. Soustředí se na všechny aspekty mobility současné, ale rovněž té budoucí. Aby šla v tomto ohledu příkladem, sama slibuje, že ve svých provozech sníží emise CO₂ do roku 2030 o 80 % proti stavu z roku 2018 a v roce 2040 se stane z hlediska CO₂ neutrální.

ZF Group zaměstnává celosvětově přes 153 tisíc pracovníků, většinu z nich v Evropě (93 tis., a z toho 53 tis. v Německu). Společnost má přitom 3400 zaměstnanců i v České republice, rozmístěných v osmi provozech rozprostřených od Klášterce nad Ohří po Zlín. Nejvýznamnějším opěrným bodem u nás zůstává oddělení ZF Engineering Plzeň. Na tamních Borských polích tato divize začala psát svoji historii v roce 2007 a loni zde otevřela nové technické centrum, takže v Plzni operuje již na ploše 650 hektarů. I přes všechny krize počet zaměstnanců v Plzni od počátku trvale roste a letos již přesahuje 700 (pro rok 2023 má dosáhnut hodnoty 900). V letech 2019 a 2020 se firma stala Zaměstnavatelem regionu (Sodexo).

Prezentace zahrnutá do pravidelného seriálu ZF Experience Day začala 23. června ráno přednáškou Dr. Mathiase Eickhoffa, ředitele ZF Engineering Plzeň, jenž se nám zároveň stal celodenním průvodcem. V Plzni se zabývají nikoliv výrobou, ale aplikovaným inženýrstvím. Navštívili jsme několik oddělení, v nichž se vyvíjejí a prakticky zkoušejí převodovky pro konvenční, hybridní i plně elektrické poháněcí soustavy, jakož i jejich řídicích jednotek. Určeny jsou nejen kolovým vozidlům různých kategorií, ale též lodím či letadlům. Navštívili jsme i pracoviště vývoje a testování strojírenských a mechatronických systémů a jejich výpočetního řízení. V Plzni pro to mají k dispozici nejmodernější zařízení, navíc spolupracují s elektrotechnickou a strojní fakultou Západočeské univerzity v Plzni. Jejím studentům například v rámci konkrétních projektů nabízejí možnost vyzkoušet si špičkové stroje pro trojrozměrný tisk kovem, plastem i sádrou.
Dalším, a ze strojařského pohledu jistě mimořádně atraktivním úkolem plzeňské divize ZF Group je finální ladění samočinných převodovek ZF 8HP (8 = počet dopředných stupňů, H = kapalinový měnič momentu, P = planetové soukolí). Tato rychlostní skříň je určena pro automobily s klasickým uspořádáním hnacího řetězce a debutovala v roce 2008 pod kapotou dvanáctiválce BMW 760i (F01). Od té doby platí za poměrně drahou, ale s ohledem na cenu a užitnou hodnotu nejlepší samočinnou převodovku současnosti. Dodává se v několika provedeních podle limitu přenášeného točivého momentu a najdeme ji ve vozech od BMW řady 1 (F20; verze 30) přes Maserati Quattroporte (verze 70) až po Rolls-Royce Ghost nebo Dodge Challenger SRT Hellcat (verze 90).
Převodovka ZF 8HP má čtyři sady planetových soukolí a pět spojek, z nichž tři vždy zůstávají v záběru a při změně převodového stupně přepíná pouze jedna z nich. Zůstává tak výhoda při plném prošlápnutí plynového pedálu v podobě bleskového podřazení, ovšem pouze podle požadavku vypnout jen jednu spojku, takže například z osmého stupně podřadí na druhý nebo čtvrtý, ale ne na třetí. Ve své aktuální, v pořadí čtvrté generaci je převodovka 8HP kompatibilní s mild hybridními i hybridními soustavami, tedy včetně možnosti „plachtit“ s odpojeným motorem, v provedení 8P4G. Převodovka přitom mimochodem odpojí jen jednu ze tří spojek a s ohledem na rychlost si „tiše“ řadí, aby při potřebě akcelerace nebo brzdění byla schopna okamžitě a adekvátně vstoupit zpět do hry.

Na letišti v Líních jihozápadně od Plzně jsme s hrstkou vyvolených novinářů dostali exkluzivní příležitost usednout do několika prototypů vozů Audi (na zadní sedadlo, to spolujezdcovo vpředu okupovala sestava monitorů a počítačů). Pavel Dresler, vedoucí týmu kalibračních inženýrů, nám prozradil, že všechny nové či jakkoliv modernizované automobily osazené převodovkami ZF 8HP se ladí do konečné podoby právě tady. Počítačové simulace udělají pochopitelně maximum, ale posledních přibližně 15 % zůstává pouze na lidech z Dreslerova týmu, kteří s vozy najedou v závislosti na předepsaných tratích stovky až tisíce kilometrů v nejrůznějších provozních podmínkách.

Dle požadavku zákazníka je třeba precizně cizelovat zejména okamžik a sílu tlaku na „nastupující“ spojce: když je její náběh prudký, projeví se rázem, jenž může být podle kategorie konkrétního automobilu a nastaveného provozního režimu vhodný, ale také nepříjemný. Na zkušebních vozech to bylo jasně patrné. Stejně tak je možné fázovat sepnutí přemostění kapalinového měniče: čím rychleji k jeho aktivaci dojde, tím dříve lze s ohledem na spotřebu paliva krýt energetické ztráty v měniči, ovšem čím později se tak stane, tím plynulejší bude projev celého poháněcího řetězce. Nutno dodat, že kromě řízení převodovky jsou „kluci z Plzně“ schopni při celkovém ladění vstupovat i do řídicí jednotky motoru, ­ovšem pouze v míře omezené přednastavením automobilky (životnost, emise atd.).

Z naší návštěvy plzeňské divize ZF Engineering plyne především to, že převodovky budou hrát důležitou úlohu i v nastupující době elektrifikace poháněcích ústrojí, ale rovněž poznání, že prvek lidského citu zůstane i v budoucnosti zásadním pro konečné doladění chování každého nového automobilu.

Převzato z časopisu

Fotogalerie