Das Automatgetriebe für moderne Stadt- und Linienbusse

1. Antriebs- und Fahrwerktechnik Das Automatgetriebe für moderne Stadt- und Linienbusse

2. Das Automatgetriebe für moderne Stadt- und Linienbusse • plus…6 Gänge für moderne Stadt-und Linienbusse • plus… weiterentwickeltes Getriebesystem • plus… für Euro 3- und 4 –Motoren • plus… für universellen Bus-Einsatz • plus… durch modernste Elektronik EST 146 • plus… durch bewährten Primärretarder • plus… durch neuestes Diagnosesystem • plus… mit dem besten Getriebeöl ECOMAT 2 plus

3. 4-Gang-Niveau Motordrehzahl 6-Gang-Niveau Anfahrwandler Geschwindigkeit ZF-Citybus-Retarder Bremskraft Wandler Bremse Geschwindigkeit Highlights • plus…Einfacher Anfahrwandler mit kurzer Einschaltdauer – minimierte Verluste. • plus… Neue, lernende Elektronik EST 146 für konstant komfortable Schaltungen, angepasst an die ZF-Vielgang-Philosophie. • plus…6 Gänge für optimalen Antriebstrang und reduzierten Kraftstoffverbrauch. Ideal für alle Busarten und Einsatzgebiete. • plus…Citybus-Retarder als Primärbremse in Modulbauweise, bremst bis nahezu Stillstand des Busses. • plus…Deutliche Erhöhung der Lebensdauer der Betriebsbremse. • plus…Noch effektivere Bremsleistung durch 6-Gang-Getriebe mit spezieller Hinterachse. ECOMAT 2 plus

4. Kundennutzen • plus…Neues Automatikgetriebe-Öl, speziell für Stadtbusse. Thermisch stabil und langlebig. Reduziert die Ölwechsel- und Entsorgungskosten des Altöls. • 150 000 km Öl-Wechselintervalle. • plus… Modifizierte Getriebe-Baugruppen mit angepassten Werkstoffen und neuen Produktionsverfahren. Ausgerichtet auf zukünftige Anforderungen. • plus…Noch einfacher im Service, durch neues Diagnosegerät (ZF-Testman-pro); „geführtes“ Fehlersuchprogramm mit Speicher für alle Unregelmäßigkeiten und Getriebedaten. Erfasst die Betriebsdaten des Busses und unterstützt bei der Antriebstrang-Optimierung. • plus… 6-Gang-Getriebe Verbrauchsvorteil, je nach Einsatz bis 8 %. • plus… Weltweites, kompetentes Service-Netz, das ständig optimiert und erweitert wird. - 8% Verbrauch 5-Gang 6-Gang ECOMAT 2 plus

5. Neue, leistungsfähigere Elektronik EST 146/147 Gleicher Einbau wie EST 46/47 Elektronik EST 146/147 Keine Änderung am Gehäuse Keine Änderung am Stecker ECOMAT 2 plus

6. Neue Elektronik EST 146/147Selbstlernende Steuerung • Die Schaltabläufe sind ab Werk beim Neufahrzeug über einen festgelegten Drehzahlablauf optimal ausgelegt • Der Schaltablauf wird beeinflußt durch • Toleranzen • normalen Verschleiß • Ölalterung • Reibwerte • usw. im Antriebsstrang Folge: Schaltablauf und -qualität verändern sich  Die EST 146/147 erkennt die Veränderung der Rahmenbedingungen  Die EST 146/147 korrigiert (selbstlernende Elektronik) • den Schaltdruck • den zeitlichen Ablauf Nach wenigen Schaltungen ist der Optimalzustand wieder erreicht Beispiel: Reibwertveränderung um 20 % = Optimierung nach ca. 8 Schaltungen ECOMAT 2 plus

7. Getriebeöl für Automatgetriebe in Stadt- und Linienbussen 2002 • Die marktüblichen mineralölbasischen Automatgetriebeöle (ATF) sind für Dauer- temperaturen > 100 °C nicht mehr geeignet • thermisch-oxidative Ölalterung • Synthetische ATF-Öle sind, bezogen auf die Ölalterung, bei 105 °CDauertemperatur verwendbar • die Viskosität kommt in Grenzbereiche • die Schmierfilme (Lager, Verzahnungen) werden sehr dünn, kein optimaler Schutz  Neuentwicklung (mit ZF) für hohe Ölsumpf-Dauertemperaturen und hoher Viskosität ist verfügbar • optimal für Automatgetriebe in Nutzfahrzeugen • Vermarktung über Erstbefüllung und Kundendienst à wie Ersatzteil ECOMAT 2 plus

8. ZF-Ecofluid A Plus Folgende Entwicklungsziele wurden erreicht  Sicherstellung erhöhter Viskosität bei erhöhtem Temperaturniveau ca. 40 % höher als Mineralöl  Geringer Viskositätsrückgang im Betrieb (Mineralöl - 25 %)  Korrosionsverhalten gegenüber Cu um Faktor 5 besser als Mineralöl  Keine Ölschlammbildung  Ölwechselintervalle 150 000 km oder 3 Jahre ECOMAT 2 plus

9. 1 1 2 2 Ecomat-Zusatzkühlung (Beispiel) Anschluss der 2. integrierten Ölpumpe Sauganschluss der Zusatzkühlung Öl-Luft Zusatzkühler Motor-Kühler Wasser Luft • Für: • hohe Fahrzeuggewichte • Länder mit hohen Temperaturen • topographisch schwierige Einsätze • Einsatzfälle mit Dauerbremsung • Stabilisiert die zulässige Getriebe-Ölsumpf Temperatur • Verhindert die Retarder Rückregelungen ECOMAT 2 plus

10. Vorteile im Stadt- und kombinierten Linienverkehr ZF-Ecomat mit 6 Gangstufen 6 HP 502 C 6 HP 592 C 6 HP 602 C ECOMAT 2 plus

11. 6 in the City Trends der Fahrzeug- und Getriebe Technik Weltweit • Moderne Motorräder haben 5 / 6 Gänge • Moderne Autos haben 5 Gänge, Trend geht zu 6 Gang (Manuell oder Automatik) • Moderne Pickups / Vans haben 5 Gänge, Trend geht zu 6 Gang (Manuell oder Automatik) • Moderne, mittelschwere LKW haben 6 / 9 / 12 Gänge • Moderne, schwere LKW haben 9 / 12 / 14 / 16 Gänge (Manuell oder Automatik) • Moderne Reisebusse haben 6 / 8 manuelle Gänge, Trend geht zu 10 / 12 Gang Automatik • Moderne Stadtbusse haben 4 / 5 Gang Automatik, Trend geht zu 5 / 6 Gang Automatik ECOMAT 2 plus

12. 6 Gangstufen Gesamtspreizung ZF -6HP 502 C = 14,0 (min. 11,5) Voith - D 854.3 E = 8,8 (min. 7,0) Zugkraft = bessere Steigfähigkeit und mehr Teillastbetrieb V max = mit ZF 6 HP deutlich reduzierte Motordrehzahl bei gleicher Geschwindigkeit ECOMAT 2 plus

13. 6 Gangstufen • a Die Getriebeübersetzung von 4- zu 6-Gang verändert sich: • 4-Gang 3,43 - 1,0 • 5-Gang 3,43 - 0,83 • 6-Gang 3,43 - 0,59 • b Bei 6-Gang-Getriebe ist die höchst zulässige Motordrehzahl max. 2 000 U/min • zu a: macht den Bus schneller • zu b: macht den Bus (meist) langsamer = 1,407 mal „schneller“ Die Punkte a und b müssen über die Hinterachse kompensiert werden ECOMAT 2 plus

14. 6 Gangstufen • Beispiel: • i =i.HA n.Motkm/h - Vmax •  4-Gang: 3,43 - 1,0 5,0 2 200 76 •  5-Gang: 3,43 - 0,83 5,0 2 200  92 • 6-Gang: 3,43 - 0,59 6,4 2 000  92 Ohne Änderung der Hinterachse würde der Bus zu schnell und hätte keine Zugkraftvorteile (Teillast) im Stadtverkehr ECOMAT 2 plus

15. 6-Gang Zugkraft-Kurvenvergleich • höhere Zugkraft • bessere Beschleunigung • kurzer Wandler-Fahranteil • Fahren in Teillast • Reduzierung des Verbrauchs (bis zu 8 %) • reduzierte Abgas- und Lärm- emissionen 1 Zugkraft 2 3 4 5 6 5-Gang 0 10 20 40 60 70 80 85 90 100 V [km/h] 0 20 30 40 50 60 V [mph] WB 1 2 3 4 5 6 3.43 - 0.59 6-Gang i.A. 6.2 / 2000 min-1 [rpm] WB 1 2 3 4 5 3.43 - 0.83 5-Gang i.A. 5.1 / 2200 min-1 [rpm] ECOMAT 2 plus

16. 6-Gang (Beispiel) Diagramm: 5 HP + i HA = 5,13 Wandler-Fahranteil bis WK geschlossen nicht optimal Wirtschaftliche Motordrehzahl 1500 min -1 Steigfähigkeit 2. Gang nicht optimal ECOMAT 2 plus

17. 6-Gang (Beispiel) Diagramm: 5 HP + i HA = 6,21 Wandler-Fahranteil bis WK geschlossen optimal Unwirtschaftliche Motordrehzahl 2000 min -1 Gute Steigfähigkeit 2. Gang > 16 % Steigung 1327 763 006 ECOMAT 2 plus

18. 6-Gang (Beispiel) Diagramm: 6 HP + i HA = 6,21 Wandler-Fahranteil bis WK geschlossen optimal Wirtschaftliche Motordrehzahl 1500 min -1 Gute Steigfähigkeit 2. Gang > 16 % Steigung 1327 763 006 ECOMAT 2 plus

19. Verbrauchsvorteile durch ZF-Ecomat 2 plus mit 6 Gängen • Stadt Bus-Typ Länge kW Getriebe Ø Verbrauch Reduzierung Ltr. / 100 km • Baden Baden / DE Citaro (12 m) 220 5-Gang 46 l • Citaro (12 m) 220 6-Gang 42 l D 4 l • EvoBus Test / DE Citaro (12 m) 220 6-Gang ca. 2 - 3 l O 530Reduzierung zu 5-Gg. • Hongkong / HK Doppel- (13,7 m) 228 6-Gang bis 8 % • decker Reduzierung zu 5-Gg • Paris / FR Agora (12 m) 213 5-Gang 47 l D 3 l • Line 6-Gang 44 l rd. 6 % • Rom / IT 491 (12 m) 213 5-Gang 51 l D 3 l • Cityclass 6-Gang 48 l rd. 6 % • Hamburger Hochbahn / DE EvoBus + MAN • Solo (12 m) 190 6-Gang ca. 2,0 l • Gelenk (18 m) 220 6-Gang ca. 1,5 l • Reduzierung zu 5-Gg. • Stuttgart / DE O530G (18m) 260 5-Gang 70 l Citaro (18 m) Euro3 6-Gang 65 l D 5 l / 7% Stand: 10/2004 ECOMAT 2 plus

20. ZF-Ecomat 2 plus6-Gang • 6 HP ohne Anpassung i HA: • nur „Schongang“-Effekt / Einsparung nur im 6. Gang • 6 HP verhält sich bis zum 5. Gang identisch 5 HP • 6 HP mit richtiger i HA: • Steigfähigkeit / Beschleunigungspotential deutlich besser • bei gegebener Beschleunigung mehr Teillastbetrieb • optimale Schaltpunkte: • früher WK-Schließpunkt(reduz. hydraul. Fahranteil) = Kraftstoffeinsparung • schneller in höhere Gänge(Absenkung Motordrehzahl)= Kraftstoffeinsparung Fahrzeuge sind universell einsetzbar • idealer Antriebsstrang für Großstadt „Stop-and-go“ und für Überland ECOMAT 2 plus

21. 0 1985 2005 2000 1990 1995 ZF-Ecomat4- / 5- und 6-Gang-Version Folge: • bessere Fahrleistungen im langsamen Fahrbereich durch höhere Achs- übersetzung, d.h. Fahren im Teillastbereich • der 6. Gang (i6 = 0,59) reduziert im oberen Geschwindigkeitsbereich die Motordrehzahlen, d.h. bewirkt einen Overdrive / Schongangeffekt Getriebe / Jahr 4-Gang 5-Gang 6-Gang ECOMAT 2 plus

22. RS 232- Kabel 017104 017105 017106 ISO-Kabel SAE-Kabel ZF Diagnose-Software Testman auf CD ZF-TESTMAN pro für EST 146/147 • Die Software „Testman pro“ wird auf handelsübliche PC oder Laptop installiert und hat folgende Funktion: • Systemprüfung bei Stillstand und während der Fahrt • Wahl der Sprache • Bedienungsanleitung für „Testman pro“ • Zeigt den letzten Benutzer an • Feststellung der Fahrzeug- undGetriebedaten • Reparaturanleitung für Stufe 1 und 2 • Schmierstoffliste • Telefonverzeichnis der SSO‘s und ZF Ansprechpartner ECOMAT 2 plus

23. RS 232- Kabel 017104 017105 017106 ISO-Kabel SAE-Kabel ZF Diagnose-Software Testman auf CD ZF-TESTMAN pro für EST 146/147 • Programmwahl der freigegebenen Schaltprogramme • Fehlerspeicher lesen (und löschen) sowie die Häufigkeit des Fehlers • Fehlersuche: geführte Hinweise, Schaltpläne u.s.w. • Angabe der Bedingungen unter dem ein Fehler aufgetreten ist • Reparaturhinweise • Prüfung der Signal Aus- und Eingänge und unterscheiden zwischen CAN Signalen und Getriebe Signalen • Betriebsdaten im Statistikspeicher: z.B. Gangkollektiv, Temperaturkollektiv u.s.w. • Die Schnittstelle der EST 146/147 sind vorbereitet für dieIntegration des ZF-Diagnosesystems in eine OEM- Fahrzeugdiagnose ECOMAT 2 plus

24. Streckenprofil Stillstandzeiten (Motor läuft) 10 30 Sort 1 Sort 2 Sort 3 Messwert Primär: Haltestelle, Türe offen 25 8 20 6 X Stopps [km] Zeit [%] 15 4 10 X Verkehrsbedingter Stillstand < 2,5 sec. 2 5 0 0 Neutral (N) BSN (D) Vorwärts (D) Rückwärts (R) Ø - Geschwindigkeit [km/h] Betriebsdaten Betriebsdaten Stadtverkehr Bustyp Motor Getriebe iHA rdyn Schaltprogramm aktiv ID Elektronik Citaro Solo OM457 1 250 Nm 6 HP 592 C 5,77 0,464 6009078207 Datum km-Stand Einsatzgebiet Berechnete km Stopps 2002-08-30 68 275 Stadt Friedrichshafen 1 356 2 711 0 5 10 15 20 25 30 ECOMAT 2 plus

25. 30 25 Geschwindigkeitskollektiv Fahranteile je Gang 25 20 20 15 Zeit [%] Zeit [%] 15 10 10 5 5 0 0 1 2 3 4 5 6 R 5 - 9 > 68 9 - 14 > 0 - 5 14 - 18 18 - 23 23 - 27 27 - 32 32 - 36 36 - 41 41 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 59 59 - 64 64 - 68 Gang v [km/h] 100 100 96,2 zu 19,4 Öltemperaturkollektiv (Motor läuft) Gesamte Fahrzeit und Retarder-betrieb 80 80 60 60 Zeit [%] Zeit [%] 40 40 20 20 22,8 auf 3,4 0,0 0 0 gesamte Fahrzeit [h] gesamter Retarder [h] davon Wandlerüber- brückungskupplung [h] Retarder reduziert [h] 0 - 89 90 - 94 95 - 99 100 - 104 105 - 109 Temperatur Ölsumpf [°C] Betriebsdaten ECOMAT 2 plus