ZF Friedrichshafen AG
TUQG2Markus NAFZ
MOTION AND MOBILITY
DEEC Meeting
© ZF Friedrichshafen AG, 20162 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
1. ZF Konzern
2. Division
3. Getriebesysteme (Automatische, automatisierte, manuelle)
4. Neuste Entwicklungen bei ZF:
Ecolife im Reisebus (EB 14)
Start-Stopp-Funktionalität (EB 15)
Zentralantrieb (EB 19)
TraXon
Achse AVE 130
Leistungspaket (Ecolife, Step 3)
Agenda
© ZF Friedrichshafen AG, 20163 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Konzernstruktur ZF Friedrichshafen AG Aktionäre: 93,8 % Zeppelin-Stiftung und 6,2 % Dr. Jürgen und Irmgard Ulderup Stiftung
Automatgetriebe
Handschaltgetriebe/ Doppelkupplungsgetriebe
Achsgetriebe
Antriebsmodule
Division Pkw-Antriebstechnik
Bernd Stockmann
Achssysteme
Fahrwerkkomponenten
Dämpfungsmodule
Division Pkw-Fahrwerktechnik
Uwe Coßmann
Lkw- und Van-Antriebstechnik
Achs- und Getriebesysteme für Busse
Nkw-Fahrwerkmodule
Nkw-Dämpfertechnologie
Nkw-Antriebsstrangmodule
Division Nutzfahrzeugtechnik
Fredrik Staedtler
Arbeitsmaschinensysteme
Industriegetriebe
Marine-Antriebstechnik
Prüfsysteme
Luftfahrt-Antriebstechnik
Windkraft-Antriebstechnik
Sonder-Antriebstechnik
Division Industrietechnik
Dr. Klaus Geißdörfer
Bremssysteme
Lenkungssysteme
Lenksysteme für Nutzfahrzeuge
Insassenschutzsysteme
Elektroniksysteme
Fahrzeugbediensysteme
Aftermarket
Division Aktive & Passive Sicherheitstechnik
Dr. Franz Kleiner
Dr. Stefan Sommer – Vorsitzender des Vorstands / F&E / ZF Services
Dr. Konstantin Sauer – Finanzen, IT, M&A | Jürgen Holeksa – Personal / Governance | Michael Hankel – Produktion / Pkw-Antriebstechnik / Pkw-Fahrwerktechnik / E-Mobility | Wilhelm Rehm – Materialwirtschaft / Nutzfahrzeugtechnik / Industrietechnik | Dr. Franz Kleiner – Qualität / Aktive & Passive Sicherheitstechnik / Region Nordamerika | Peter Lake Markt / Region Asien-Pazifik / Region Südamerika
Vorstand der ZF Friedrichshafen AG
ZF Services
Central Functions / Regionen
Corporate Functions
Elektronische Systeme
Elektrische Antriebstechnik
System Haus
Division E-Mobility
Jörg Grotendorst
© ZF Friedrichshafen AG, 20164 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Division TNutzfahrzeugtechnik
TCNkw-Fahrwerkmodule
Fahrwerkmodule
TNNkw-Antriebsstrangmodule Kupplungen und
-Systeme
TRNkw-Dämpfertechnologie
Dämpfer und -Systeme
TTLkw- und Van-Antriebstechnik
Getriebe
TUAchs- und Getriebesysteme für Busse Achsen und Getriebe
© ZF Friedrichshafen AG, 20165 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Division TGesamtumsatz 2015: 2.983 Mio. €
TC 317Nkw-Fahrwerkmodule
Mio. €(konsolidiert;
davon 25 Mio. €divisionsinterne
Umsätze)
TN 454Nkw-Antriebsstrangmodule
TR 339Nkw-Dämpfertechnologie
TT 1.273Lkw- und Van-Antriebstechnik
TU 625Achs- und Getriebesysteme für Busse
© ZF Friedrichshafen AG, 20166 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Übersicht Modularer Getriebeaufbau am Beispiel ZF Ecolife
Hydrodynamischer Drehmomentwandler
Überbrückungskupplung
Turbinen-Torsionsdämpfer
Ölversorgungsmodul
Primärretarder
Lamellenkupplungen
Gehäusefeste Bremsen
Planetengetriebe mit 6 mechanischenVorwärtsgängen + R-Gang
Abtriebsmodul
Elektro-hydraulische Steuerung und Ölsumpf
Duales Kühlsystem
© ZF Friedrichshafen AG, 20167 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Das Produktprogramm der manuellenZF-Getriebe
5 S 600 BO
6 S 710 BO
6 S 1000 BD / BO
6 S 1010 BO
6 S 1200 BD / BO
6 S 1600 BD
6 S 1700 BO
6 S 1900 BO
Nm 0 500 1 000 1 500 2 000
© ZF Friedrichshafen AG, 20168 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
BuseinsatzEinsatzgrenzen für automatische ZF-Getriebe
EcoLife
max. 2.000 Nm2.000
1.500
1.000
500
0
2.500
3.000
Ant
riebs
dreh
mom
ent (
Nm
)
504030200 Durchschnittsgeschwindigkeit (km/h)10
max. 2.300 Nm
AS Tronic lite
max. 1.100 Nm
SORT1
SORT2 SORT
3
Stadtbus FernreisebusReisebusÜberlandbus
11,9
3,3
5,8
18,0 25,9
2,10
10
20
10
20
Sto
pps
/ km
• S
chal
tung
en /
km
Traxon
max. 2.800 Nm
© ZF Friedrichshafen AG, 20169 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Der Stadtbus im Fokus
RentabilitätUmweltschutz
Gesetzgebung
© ZF Friedrichshafen AG, 201610 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
UITP-Anforderungen
� SORT-Zyklen zur Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs� Basis für einen einheitlichen Verbrauchsvergleich
SORT 1Heavy Urban
SORT 2Easy Urban
SORT 3Sub Urban
Stopps/km
Zyklusverlauf
5,8 3,3 2,1
Durchschnitts-geschwindigkeit(km/h)
12,1 18,0 25,3
© ZF Friedrichshafen AG, 201611 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
EcoLife mit Start-Stopp-FunktionEinsparung/100 km
� Beispielrechnung anhand SORT-Zyklen
SORT 1Heavy Urban
SORT 2Easy Urban
SORT 3Sub Urban
SORT-Zyklen / 100 km 192 109 69
Stoppzeit (Sek.) 11538 6522 2759
Leerlauf-Verbrauch/h (l) * 1,6 1,6 1,6
Leerlauf-Verbrauch/100 km (l) 5,1 2,9 1,2
SORT-Verbrauch/100 km (l) * 42 37 32
SORT-Einsparung durch Start-Stopp-System
12,2 % 7,8 % 3,8 %
* Angenommene Werte für Beispielrechnung
© ZF Friedrichshafen AG, 201612 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Neue Zusatzfunktion:EcoLife-Getriebe mit Start-Stopp-Funktion
* Q
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ten
3, 3
4, 6
27
ZF-Statistikdaten* belegen:Über 80 % der Stopps dauern kürzer als 20 Sekunden
Moskau
Istanbul0
20
40
60
80
100
0-2020-40
40-60> 60
Dauer von Stopps im Citybusverkehr
Anz
ahl S
topp
s (%
)
Dauer der Stopps (Sek.)
© ZF Friedrichshafen AG, 201613 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Neue Zusatzfunktion:EcoLife-Getriebe mit Start-Stopp-Funktion
Motor-Start-Stopp-Funktion wurde speziell entwickelt für
� Schwere Einsatzbedingungen
� In Kombination mit häufigem Anfahren
� Motordrehmomente zwischen 1 000 und 1 600 Nm
Zukunftsorientiert:Weitere Kraftstoffeinsparungen dank EcoLife-Getriebe mit Start-Stopp-Funktion
© ZF Friedrichshafen AG, 201614 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Neue Zusatzfunktion:EcoLife-Getriebe mit Start-Stopp-Funktion
� Kraftstoffeinsparungen bis zu 10 %(abhängig von Ausbaustufe)
� Geringere Emissionen (Geräusch, CO2)
� Gesteigerte Robustheit der Hardware und Belastbarkeit der gesamten Anfahrvorrichtung
Vorteile
© ZF Friedrichshafen AG, 201615 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
� Anpassung des Wandlers W370 anStart/Stopp-Fähigkeit
– konstruiert für Drehmomente bis zu 1 600 Nm
– konstruiert für hohe Lastwechselzahl
– leistungsstärkere Überbrückungskupplung
� Optimierung am Getriebe:
– Getriebeeingang und Schaltelemente
– Hydrauliksystem
Technische Änderungen
Vorteile:
� Gleiche Getriebeeinbaumaße!
� EcoLife ist für die Start-Stopp-Funktion gut gerüstet
© ZF Friedrichshafen AG, 201616 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
TU-Strategie E-Mobilität: ZentralantriebElektrische und Hybridlösungen für Busse
Vollelektrische Lösungen für emissionsfreies Fahren im StadtbusHybridlösung für lokal emissionsfreies Fahren
Die Hybridlösung kombiniert effizientes Fahren auf Autobahnen mit emissions-freiem Fahren in den Innenstädten
ZF bietet zwei sich ergänzende Lösungen für den Stadtbuseinsatz an
� AVE130: Gewichtsoptimiertes Antriebssystem mit freier Fzg.-Innenraumgestaltung
� ZA: Nutzung konventioneller Antriebsstranglayouts mit bewährten Achsen
AVE 130 Elektrische Portalachse
� Niederflurachssystem mit integrierten Elektromotoren
� Anwendung
– � ca. 28 t
– � 250 kW
– Komponente oder System
Elektrischer Zentralantrieb
� Schnelldrehender elektrischer Motor mit integrierter Planetenstufe
� Anwendung
– � 18 (bis ~28 t möglich)
– � 240 kW
– Komponente oder System
TraXon Hybrid Modul
� Primär-Parallel-Hybrid-Systemfür TraXon
� 120 kW / 1.000 Nm
� Zur Zeit in Untersuchung
Stadtbusse Überland- und Reisebusse
© ZF Friedrichshafen AG, 201617 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
TU-Strategie E-Mobilität: ZentralantriebElektrische und Hybridlösungen für Busse
VorentwicklungAktuelles Portfolio In der Entwicklung
Stadt- und KleinbusseÜberland- und
Reisebusse
Mini / Midi Busse Low-Entry Busse Niederflurbusse Gelenkbusse Überland- / Reisebusse
1) Untersuchung in Bearbeitung, Realisierung noch nicht entschieden
0 ca. 7.5 10 28ca. 16GCW [t]
ca. 19 ca. 28GCW [t]
TraXon Hybrid1)
Elektrischer Zentralantrieb (2-Gang, ~100 km/h)1)Elektrischer Achsantrieb1)
Elektroportalachse AVE130
Elektrischer Zentralantrieb (1-Gang)
© ZF Friedrichshafen AG, 201618 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
System SodenManuelleVorwählschaltung
AVSAutomatischeVorwählschaltung
AS TronicAutomatischeGetriebesteuerung
TraXonVorausschauende Fahrstrategie
Anwendung Pkw Reisebus Lkw schwer/Reisebus
Lkw schwer/Reisebus
Bedienung 3 Pedale 3 Pedale 2 Pedale 2 Pedale
Automatisierung Vorwahl Teilauto Vollauto Vollauto
Besonderes Mechanisch Add-onVollintegrierte Getriebemodule PreVision GPS
Serienstart 1921 1989 1997 2015
EntwicklungZF-Getriebesysteme bis zum TraXon
© ZF Friedrichshafen AG, 201619 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Das Produktprogrammfür Reisebusse
12-GangSchnellgang BO
1.000 1.500 2.000 2.500 3.000Nm
1611 2011 2411 281112 TX
© ZF Friedrichshafen AG, 201620 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
TraXonEinsatzvielfalt
� Reisebus
� Fernverkehr (Truck)
� Verteilerverkehr
� Baustelleneinsatz
� Sondereinsätze, wie- Feuerwehr- Kommunalfahrzeuge- Kranfahrzeuge- Bahnfahrzeuge
© ZF Friedrichshafen AG, 201621 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
ZF-Einzelradaufhängungen
� ZF entwickelt und produziert seit 1990 Einzelradaufhän-gungen
� Modulares Konzept (Baukastenprinzip)
� Kunden weltweit
� Mehr als 130 000 Stück geliefert
� Derzeitiges jährliches Produktionsvolumen: 20 000 Stück
RL 80 EM für Wohnmobile
RL 82 EC für Stadtbusse RL 75 E für Reisebusse
RL 55 E für Midibusse
© ZF Friedrichshafen AG, 201622 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
ZF-Hinterachssysteme für Stadt- und Überlandbussein Niederflur- bzw. Low-Entry-Bussen
� ZF entwickelt und produziert Niederflurachsen seit 1982
� Modulares Konzept (Baukastenprinzip) für Solo- und Gelenkbusse
� Kunden weltweit: Nordamerika, Europa, Asien
� Mehr als 300 000 Stück geliefert
� Derzeitiges jährliches Produktionsvolumen:25 000 Stück
AV 133
A 132
AV 110
AVN 132
AV 132 T AVE 130
© ZF Friedrichshafen AG, 201623 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
AchssystemeProduktionsstandorte
© ZF Friedrichshafen AG, 201624 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Vergleich zu Standardachse AV 133
Voll-Niederflurtechnik – mit AVE 130
Die AVE 130 ermöglicht einen extremen Niederflurboden ohne Engstellen:
� Noch niedrigere Achsbrücke
� Raum für Differenzial entfällt
� Verschiedene Achsbrückenlängen möglich Raumgewinn gegenüber AV 133
AVE 130
AVE 130AV 133
AV 133
© ZF Friedrichshafen AG, 201625 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Optimiertes Busdesign
� Mehr Raum im Bus, z. B. für
– Passagiere / Sitzplätze
– Staufächer
– zusätzliche Batterien / Aggregate
� Stufenfreier Niederflurboden
� Niedrige Ein- und Ausstiege
Vorteil:Großzügiger Innenraum
© ZF Friedrichshafen AG, 201626 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Vollniederflur-Gelenkzug mit nur einer Antriebsachse
Achs-Anordnung „Pusher“
� Leistungsstarke Antriebs-achse im Gelenkzug
� Achsanordnung frei wählbar(„Pusher“ oder „Puller“)
� Optimale Gewichtsverteilung
� Höhere Beladungskapazität
� Gleiches Busdesign für Links- und Rechtslenker
Achs-Anordnung „Puller“
AVE 130
© ZF Friedrichshafen AG, 201627 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Vorteil: Nutzung von Standardkomponenten
Kostengünstig und unkompliziert – mit AVE 130
� Die klassische Achse AV 133 und die Elektroachse AVE 130 besitzen gleiche Anbindungspunkte im Bus-Chassis (im Bild blau). Die AVE 130 verwendet deshalb die gleichen
– Standard-Dreiecks- und -Längslenker (je 2x)
– Standard-Federträger (4x)
– Standard-Dämpfer (4x)
– Standard-Luftfedern(4x)
– Standard-Felgen und -Räder (2x)
– Scheibenbremsen (2x), und
– Radlagerungen (2x)
© ZF Friedrichshafen AG, 201628 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
ZF-ElektroportalachseAVE 130
� Voll-Niederflurtechnologie mit integrierten E-Motoren für „Elektrisches Fahren“
� Für Hybridantriebe und Energiequellen wie Brennstoffzelle, Oberleitung und Batteriebetrieb
� Kompatibel zu ZF-Standardportalachsen AV 132/133 und AVN 132
� Mehr konstruktive Freiheiten bei Konzeption und Gestaltung des Fahrzeuges
� Motorleistung max. 2 x 125 kW
� Einzelradantrieb und individuelle Momentverteilung für verbesserte Traktion
� erhebliche Gewichtseinsparung und Bauraumgewinn gegenüber Zentral-Motor
Vorteile für Kunden und Hersteller:
© ZF Friedrichshafen AG, 201629 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Vorteile für den Fahrzeughersteller
� Flexibel: für alle elektrischen Antriebskonzepte geeignet
� Kostengünstig und unkompliziert: Nutzung von Standard-Komponenten
� Kraftvolles Antriebsdrehmoment
� Komplettes ZF-System
� Leicht: Gewichtseinsparung bis zu 500 kg
� Mehr Freiheit im Busdesign
© ZF Friedrichshafen AG, 201630 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Leistungspaket Ecolife:Getriebe-Hardware
Reduzierung von Druckschwingungen beim Befüllen von Schaltelementen
� Ziel: Schnellbefüllung unabhängiger vom Hauptdruck
� Vorteil:
– Bessere Schaltqualität
– Reduzierung der internen Verluste (niedrigerer Hauptdruck)
Optimiertes Kalibrierverfahren am ZF-Abnahmeprüfstand
Einführung LeichtlaufölEcofluid Life Plus
� Ziel:Kraftstoffverbrauchs-Einsparung von ca. 0,7 % bis 1 % realisierbar
© ZF Friedrichshafen AG, 201631 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Leistungspaket EcoLifeGetriebe- Software Step 3
� Lauffähig nur auf EST54B
� Angepasst an die Getriebe-HW des Leistungspakets
� Unterstützung des Diagnose-Standards UDS
� Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs
– Rutschzeitanpassung zur Einhaltung der Zieldrehzahl
– Kompensation von Achseinflüssen auf das Schaltprogramm
� Unterstützung flexibler Ölwechselintervalle
– Intervallvergrößerung um 60 000 km möglich bei geringer Temperaturbeanspruchung
– Standardlösung: Auslesen mit Tester (Testman), keine Displayanzeigen
© ZF Friedrichshafen AG, 201632 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
Leistungspaket EcoLifeSoftware Step 3
� Verbesserung der Schaltqualität und Retarderleistung
– Geregeltes Gangeinlegen
– Verbesserte Schaltungsregelung
– Verbesserung des Kaltstartverhaltens
– Erweiterter Temperaturbereich für Schaltdruckadaption
– Rückschaltung 6-4 bei Retarderanforderung
� Erweiterter EEprom-Bereich
– Größere Flexibilität bei der Fahrzeugkonfiguration
– Bisheriges Datenfeldkonzept weiterhin abbildbar
© ZF Friedrichshafen AG, 201633 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting
EST54BErkennungsmerkmale
Hardware
� Deckel in ZF-Blau (statt schwarz)
� EST54B baut ca. 5 mm höher als EST EcoLife
� In der Aluminium Grundplatte befinden sich Vertiefungen, die der besseren Kühlung der dahinterliegenden Bauteile dienen
Sachnummer
� Die Sachnummer der EST54-Hardware ist im Bereich des fahrzeugseitigen Steckers eingraviert
� Der Serialnummernkreis einer EST54B beginnt bei 200.000
© ZF Friedrichshafen AG, 201634 26.10.2016 TUQG2, DEEC Meeting ZF Friedrichshafen AG behält sich sämtliche Rechte an den gezeigten technischen Informationen einschließlich der Rechte zur Hinterlegung von Schutzrechtsanmeldungen und an daraus entstehenden Schutzrechten im In- und Ausland vor.
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Vielen Dank
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