Transys, a Hyundai hajtáslánc-fejlesztője
Nincs a világon még egy olyan vállalat, mint a Hyundai Transys, amely a kézi sebességváltóktól az innovatív villanyautó reduktorokig a hajtásláncok ilyen széles skáláját felölelve mindent fejlesztene és gyártana.
A járműgyártás a legkülönfélébb területeket öleli fel – az anyagok, például gumi, üveg, fémek, bőr és műanyag előállításától kezdve a mechanikai, villamos- és vegyipari, valamint informatika területein, a kész autó az emberi fejlődés számos területének ötvözeteként alakul ki. Reálisan nézve egyetlen autógyártó vállalat nem tudja felügyelni ezeket a területeket működése során. Így a versenyképes és tájékozott alkatrész-beszállítók is fontossá válnak: jó alkatrészek nélkül jó autó nem készülhet.
A múltban az alkatrész-beszállítók csak gyártók voltak, akik a felmerülő igények szerint gyártották azokat az alkatrészeket, amit a megrendelő autógyártó kívánt. Az autóalkatrészek gyorsuló modulálásával azonban az alkatrészgyártók nemcsak méretük, hanem technológiai tapasztalataik révén is versenyeznek az autóipari vállalatokkal. Gyakran ezek a beszállítók vezetik az új technológiák innovációját és alkalmazását, fokozva együttműködésüket az autógyártókkal. Valójában technológiai tapasztalataik miatt az utóbbi években már közvetlenül is részt vettek az új autómodellek fejlesztésében.
Ugyanakkor az összes alkatrész közül az erőátvitelt tekinthetjük a legbonyolultabbnak, ami annak beszállítóitól a legmagasabb szintű kompetenciát igénylik; nemcsak az erőátviteli rendszer bonyolult, hanem gondos figyelemmel kell lenni olyan szempontokra is, mint az energiaátviteli hatékonyság, az üzemanyag-hatékonyság, a méret és a működtethetőség.
Korea legismertebb erőforrásgyártójaként a Hyundai Transys változatos erőátviteli rendszerválasztékkal rendelkezik ahhoz, hogy kiemelkedjen a globális piacon. A társaságot az automatikus (AT) és a CVT (folyamatosan változó áttételű) sebességváltók gyártását végző Hyundai Powertech, valamint a kézi (MT) és DCT (duplakuplungos) sebességváltókat előállító Hyundai Dymos egyesülésével alapították 2019-ben. E két Hyundai leányvállalat egyesítése azért történt, hogy ezzel javuljon a hajtásláncok gyártásának, fejlesztésének és értékesítésének hatékonysága. A kezdeti eredmények ígéretesnek tűnnek. A Hyundai Transys az egyetlen olyan társasággá vált a világon, amely képes minden típusú erőátviteli rendszert házon belül előállítani, és az AT, MT, DCT, CVT és AMT (Automatizált Manuális Sebességváltó) teljes választéka táplálja a vállalat tevékenységét a globális piacon.
A hihetetlenül változatos termékportfólió kétségkívül a Hyundai Transys egyik legnagyobb erőssége. Elsőkerék-, hátsókerék- vagy nagy haszongépjárművek sebességváltói kitöltik a katalógusok kiemelkedő kategóriáit. De messze a legkeresettebb gyártmányuk az elsőkerék-meghajtáshoz kínált automatikus sebességváltó. Kapható 4, 6 és 8 fokozatban és széles körben használják a kisebb és nagyobb járművekben, a Kia városi autójától a Hyundai Grandeur zászlóshajóig. A 8 fokozatú hátsókerék-hajtás a prémium modellekhez kapható. A kiváló energiaátviteli hatékonysággal és a szigorú NVH előírásoknak megfelelve a 8-fokozatú váltó a Kia Stingerben és a Mohavében, valamint a Genesis G70, G80 és G90 luxusautókban található legkorszerűbb technológia.
Az automatikus váltók kényelmével és a kézi sebességváltók előnyeivel büszkélkedve a 7 fokozatú DCT váltót elsősorban kis és kompakt modellekben találhatjuk meg: a Hyundai i20, az i30, a Tucson és a Veloster, valamint a Kia K3 GT, a Seltos és a Sportage rendelhető ezzel a sebességváltóval. Ezeknek az autóknak egyik fő előnye a kiváló vezethetőség, így tökéletesen illeszkednek a 7 fokozatú DCT-hez. A Transys új 8 fokozatú DCT-je a 7DCT-nél jobb teljesítményével és hatékonyságával hamarosan szériagyártásba kerül.
Eközben a rendkívül takarékos új CVT-t jelenleg a 2. generációs Kia K3-ba építik be. A sebességváltási mintákat a vezető szándékához és vezetési körülményekhez optimalizálásával az új CVT nagy reakcióképességet és jó teljesítményt nyújt, ami szórakoztató vezetési élményt biztosít. A szegmensében elsőként fém láncszíjjal rendelkezik, amely mind a hatékonyságot, mind a tartósságot javítja.
A Transys katalógusában autók, terepjárók, buszok és haszongépjárművek számára kézi sebességváltók is megtalálhatóak, amelyek 5, 6, 10 és 12 fokozatos kivitelben is elérhetőek. A vállalat ilyen változatos erőátviteli rendszerek építésében szerzett tapasztalata az utóbbi években különösen hasznossá vált, amikor a fenntartható szállítás globális tendenciái egyre szigorúbb környezetvédelmi előírásokat eredményeznek. A hibrid, a plug-in hibrid, az elektromos járművek és az üzemanyagcellás járművek erőátviteli rendszerei kiemelkedő újdonságok a Transys kínálatában.
Ez a diverzifikált portfólió egyértelműen kiemelkedik a versenytársak viszonylag egydimenziós katalógusai közül. Természetesen ezen kiváló helyzet elérése érdekében a színfalak mögött szorgalmas munka folyik, amely lehetővé teszi a vállalat növekedését. A Hyundai Transys Erőforrás Kutatási és Fejlesztési Központja a dél-koreai Hwasungban működik, ahol a helyi mérnökök avatnak be erőfeszítéseik részleteibe.
Hogyan zajlik az erőátviteli rendszerek fejlesztési folyamata?
TaeHoon Kim: Elsőként össze kell állítanunk egy ütemtervet. Megállapítottuk a fejlesztés alatt álló új erőátviteli rendszer célteljesítmény-küszöbét, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a közbenső feladatokat beállítsuk a naptárban. Általánosságban elmondható, hogy van egy tervezési szakasz és egy teljesítményteszt szakasz. Pontosabban, ezeket a szakaszokat fel lehet osztani tervezésre és elkészítésre, kezdeti fejlesztésre, tesztelésre és ellenőrzésre, valamint a tömegtermelésre való felkészítésre. A kész erőátviteli rendszer ezeknek az egymás után következő szakaszoknak a végeredménye.
Mi a különbség a tervezés és a tesztelés között?
SeungMin Myung: Nos, a tervezés a termék megtervezéséről és megalkotásáról szól. A tesztelés célja a már megalkotott termék teljesítmény- és tartóssági eredményeinek biztosítása. Például a tesztelés során a rendszert több szigorú tesztnek vetjük alá és javításokat végzünk rajta azért, hogy az elég tartós legyen ahhoz, hogy még az ügyfelek nehéz használata során is megbízhatóan működjön.
SangMoon Park: A teljesítményteszt a prototípus fejlesztésének, a tervezés értékelésének és a termék ellenőrzésének három lépését foglalja magában. Mindegyik lépés kevesebb, mint négy-hat hónaptól körülbelül egy évig terjedhet. Ezután a terméket tartóssági teszteknek vetjük alá és a tesztadatok felhasználásával további fejlesztési lehetőségeket találunk. Ez a tesztelési és módosítási ciklus sokszor ismétlődik.
Hogyan oszlanak meg a kutatási és fejlesztési szerepek a Transys és az autógyártók között?
TaeHoon Kim: A fejlesztési folyamat a sebességváltó típusától és az autógyártótól is függ. A Hyundai Motor Group által használt AT-k esetében a Namyang Intézet végzi a tervezést és a prototípus fejlesztését, a Transys mérnökei pedig a teljesítmény-tesztelési szakaszban lépnek be a folyamatba. A külföldi gyártók számára azonban gyakran vállaljuk a teljes felelősséget a kezdeti tervezéstől a tömegtermelésig. Kutatási és fejlesztési tevékenységeinkben próbálunk függetlenebbek lenni, hogy több ötletet osszunk meg az autógyártókkal és akár teljesen kidolgozott saját termékeket is javasolhassunk nekik.
Tavaly decemberben a Hyundai Transys egy év végi konferenciát rendezett a 2019-es év eredményeinek bemutatására. Az eseményen 31 hajtáslánc fejlesztéseit mutatták be, ahol a kutatás és fejlesztés állt a középpontban. Az elektromos hajtásláncok, mint például a nagy hibrid elsőkerék-meghajtású járművek számára készült 6 és 8 sebességes automata váltók az egyik sarokban ragyogtak, míg a másikban a közepes méretű elsőkerekes járművekhez tervezett 6 és, 8 fokozatú automaták, valamint a haszonjárművekhez készített 12 fokozatos AMT váltók voltak. De a tucatnyi sebességváltó közepette a mérnököket leginkább a Hyundai Transys által önállóan kifejlesztett 3 az 1-ben integrált EV hajtáslánc-rendszer nyűgözte le, amely a reduktort, a motort és az invertert integrálja egy erőforrásba. Az új rendszerről a fejlesztésben résztvevő mérnökök beszéltek.
Az új villanyautó hajtásrendszerrel a Hyundai Transys lett az egyetlen olyan vállalat a világon, amely minden típusú hajtásláncot gyárt. Mi állt a fejlesztési döntés mögött?
SeungMin Myung: A globális hajtáslánc-ipar nagyon gyorsan változik. Piaci versenytársaink, mint például a ZF és az Aisin és azok a vállalatok, amelyek még mindig a motorokra szakosodtak, megpróbálják kibővíteni termékpalettájukat villanyautó-motorokkal és reduktorokkal. A versenyképesség megőrzése érdekében a villanyautók irányába is terjeszkednünk kellett. Szerencsére a belsőégésű motorok építésében meglévő tudásunk ebben az új fejlesztésben is jól jött.
Tulajdonképpen mit csinál pontosan a reduktor?
SangMoon Park: reduktor egy olyan típusú sebességváltó, amelyet elektromos járművekhez használnak. A motor lényegesen nagyobb fordulatszámon dolgozik, mint a belsőégésű motor, így a szokásos sebességváltó az elektromos járműben olyan volna, mintha egy négyzet alakú idomot egy kör alakú lyukba próbálnánk illeszteni. A reduktor egy olyan váltó, amely a motor jellemzőihez úgy igazodik, hogy a generált energia hatékonyabban juthasson a kerekekhez. „Reduktornak” hívják, mert szó szerint csökkenti a motor fordulatszámát, hogy nagyobb nyomatékot generáljon.
Mik az új EV reduktor jellemzői?
SeungMin Myung: A múltban a motor és a reduktor külön egységet képeztek. Az invertert, amely szállítja és vezérli a villamosenergiát a motorba, szintén külön helyezték el a motortérben. Ez az elrendezés elkerülhetetlenül hosszú elektromos kábeleket eredményezett, nem is beszélve az egyes részek különálló burkolatáról és hűtőjéről. Ez nem csak nehezebbé teszi az autót, hanem azt is jelenti, hogy az erőátvitel túl sok helyet foglal el a járműben. Az új három az egyben integrált EV hajtáslánc egyetlen rendszerben egyesíti a motort, az invertert és a reduktort. Kompakt és költséghatékony; az így kialakított villanyautók nemcsak olcsóbbak, hanem a hatékonyabb tervezéshez rengeteg helyet kínálnak. A teljesítmény küszöbértékét a maximális teljesítményt 150 kW-on, a maximális nyomatékot 350 Nm-ben, míg a maximális fordulatszámot 16 000 ford/perc-ben határoztuk meg. Igyekeztünk azt is elérni, hogy a rendszer központi technológiáit önállóan készítsük el és hasonló megbízhatóságot érjünk el, mint a versenytársaink.
Tekintettel arra, hogy az elektromos járművek hajtásláncainak piaca folyamatosan növekszik, mennyire készül erre a Transys?
Seung Min Myung: A belsőégésű motorok sebességváltói továbbra is meghatározó termékeink lesznek, de jelentős erőfeszítéseket próbálunk elérni az elektromos hajtásláncok piacán is, szorgalmasan javítva az EV reduktorunk teljesítményét és minőségét. Vállalatunk nemrég lett felszerelve egy új, az elektromos hajtásláncokra is alkalmas tesztelési környezettel, és folyamatban vannak a hibrid járművek új tesztelési protokolljainak kidolgozása is.
Ju Young Kim: A központ nagyon komolyan veszi az elektromos hajtásláncok fejlesztése érdekében szükséges pénzügyi és humán erőforrás-beruházásokat. Az EV hajtáslánc-K + F munkatársainak száma folyamatosan növekszik és a létesítmény hatalmas felújításokon esik át az elektromos hajtáslánc-kutatásokhoz alkalmazkodás érdekében. A 2020-ban befejezésre kerülő új tesztelési épület nagy részét elektromos hajtáslánc-tesztelésre fogják fordítani.
A szintén a Hyundai Transys által önállóan elkészített, nagy elsőkerék-meghajtású hibrid járművekhez kifejlesztett 6 fokozatú automata sebességváltó szintén az év végi K + F konferencián mutatkozott be. Az új modell egy kicsit kompaktabb, mint a régebbi modell, így nagyobb szabadságot enged a jármű tervezésében. Ezen felül a sebességváltó megnövelt áttétele javítja a jármű teljesítményét és hatékonyságát is. Az interjúban szereplő mérnökök lelkesen osztották meg az új váltóval kapcsolatos háttérinformációkat.
Mi a különbség az új és a régebbi modell között?
Tae Hoon Kim: A hibrid járművekhez tervezett automata valójában a sebességváltó és a villanymotor integrált rendszere. Mint ilyen, fizikailag hosszabb lehet, mint egy szokásos automaták. A hosszúság a járműtervezésben problémát okozhat, különösen azok az elsőkerék-meghajtású járművek esetében, ahol az erőátvitelt vízszintesen keresztben helyezik el. Az új A6FLH rendszer tervezésekor mindent megtettünk annak érdekében, hogy a rendszer minél rövidebb legyen, például a hátsó burkolat eltávolításával. Pontosabban a váltó energiaszállító részeit átalakítottuk és úgy rendeztük át, hogy az 26 mm-rel rövidebb lett. Lehet, hogy ez nem tűnik túl soknak, de ez megegyezik egy bolygókerekes fogaskerék vagy egy kuplungszerkezet méretével. És helytelen lenne a hátsó burkolat eltávolítását úgy jellemezni, mint a hátsó burkolatnak a házba történő integrálását, amely a tervezés egyszerűségét és természetesen a hosszirányú méretcsökkentést segítette elő. Ezen erőfeszítéseknek köszönhetően az A6FLH az egyik legrövidebb, amit saját erőátviteli kategóriájában találni lehet. És még egy különbség van: növeltük az áttételt, hogy javítsuk az teljesítményt és az üzemanyag-hatékonyságot, optimalizáltuk a motorteljesítményt a költségek versenyképességének biztosítása érdekében.
Ezt az utolsó mondatot kifejtené? A megnövekedett áttétel javítja a teljesítményt?
TaeHoon Kim: Amikor alacsony sebességgel közlekedünk, a gyorsulás sok energiát igényel. Nagy sebességnél azonban az üzemanyag-hatékonyság maximalizálása érdekében a motor fordulatszámát le kell csökkenteni. Ha megnöveljük az áttétel arányát, az arány nagyobb lesz alacsonyabb fokozatban és kisebb a magasabb fokozatban, ezáltal biztosítva a fent említett teljesítmény és a hatékonyság növekedését. Természetesen az áttétel arányát nem lehet a végtelenségig fokozni, tehát meg kell találnia a jármű súlyának, az erőátviteli teljesítménynek és az átviteli sebességnek megfelelő optimalizált áttételi arányt. Biztos vagyok benne, hogy az új sebességváltóhoz talált optimalizált áttétel kielégíti az autógyártók szigorú igényeit.
A Hyundai Transys egyre inkább versenyképes és független globális hajtáslánc-gyártóvá válik. A Hyundai Namyang fejlesztőközpontjával és más globális autógyártókkal folytatott aktív együttműködés révén a vállalat folyamatosan növekszik. Külső szempontból a kilátások fényesek; viszont hogyan értékelik a mérnökök a vállalat kilátásait?
Számos autógyártó olyan külső hajtáslánc-gyártókra támaszkodik, mint a ZF, az Aisin és a Jatco, amelyek sebességváltókat szállítanak számukra. A Hyundai / Kia viszont a házon belüli Hyundai Transys-re támaszkodik ebben. Milyen előnyei vannak egy ilyen elrendezésnek?
Seung Min Myung: A Hyundai Motor Group hagyományosan a hajtásláncot tartja az autógyártás egyik fontos oszlopának, emiatt hatalmas összegeket fektetett be technológiai know-how-jának biztosítása érdekében. Úgy hiszem, hogy a Hyundai jelenlegi helyzete a globális piacon nagyrészt annak köszönhető, hogy a gépjármű-technológiát függetlenként belső forrásból oldja meg. Biztos vagyok abban, hogy ez a technológiai függetlenség továbbra is kitűnik a gyorsan változó globális erőforráspiacon.
SangMoon Park: Még csak egy év telt el a Powertech és a Dymos egyesülése óta, ezért szerintem korai lenne bármilyen kézzelfogható szinergikus hatást várni. Ám a Transys számára a különféle erőátviteli típusok megértésére és technológiai lehetőségeinek feltárására minden bizonnyal megvan a lehetőség. Ahogy egyre többet tudunk meg arról, miként bővíthetőek és kombinálhatóak az egyes erőátviteli rendszerek technológiai know-how-i, egyre versenyképesebbé válunk a globális piacon.
TaeHoon Kim: A Hyundai Motor Group mindig is jelentős erőfeszítéseket tett az erőátviteli technológia függetlenségének biztosítása érdekében. Az automataváltók függetlenségének elérése azonban viszonylag későn jött el. A 2000-es évek elejéig csak japán versenytársak által engedélyezett automatákat gyártottunk. Ám a 2000-es évek közepén végre sikerült önállóan kifejlesztenünk a 6-fokozatú automatánkat az elsőkerék-meghajtású járművekhez, majd nem sokkal később jött a 8 fokozatú is a hátsókerék-meghajtásokhoz, valamint érkezett a CVT. Manapság már nemcsak a hardverterületen vagyunk kompetensek, hanem nagyon sokat tudunk az erőátvitel vezérléséről is. A globális gyártók tesztvezetési felméréseiben a Transys sebességváltóival felszerelt autókról mindig kielégítő eredményt ad.
A Hyundai Transys termékportfóliója a sebességváltóktól a tengelyeken át egészen az ülésekig terjed, de a dolgozók szemszögéből mi a Transys identitása?
SeungMin Myung: Hihetetlenül diverzifikált portfóliója miatt a vállalatnak megvan minden lehetősége. A szervezet is fiatal, a dolgozók és vezetők átlagéletkora is viszonylag alacsony. Ha helyesen játsszuk ki a kártyáinkat, azt hiszem, a jövőben vezető erőátvitelgyártókká válhatunk az iparágban.
TaeHoon Kim: Hajtáslánc-tervezőként elmondhatom, hogy a vállalat nagyon kedvező környezetet biztosít, mivel minden típusú sebességváltóval foglalkozik. Véleményem szerint a Transys versenytársai fölé helyezheti azt a képességet, hogy kombinálni tudja a különféle típusú erőátviteli rendszerek különböző előnyeit és hátrányait.
Az autóalkatrész-ágazat az egyesülések és szövetségek révén fejlődik azért, hogy méreteit és technológiai képességeit növelje. A német ZF alkatrészgyártó 2015-ben pl. 12,4 milliárd dollárért megvásárolta az amerikai székhelyű TRW-t (LiDAR és fényképezőgépgyártó). Ezen felül, mivel a fejlődő országok egyre aktívabb és függetlenebb szerepet játszanak az autógyártásban, minden évben új versenytársak jelennek meg a már így is zsúfolt autóalkatrész-piacon. Ezen a mozgalmas területen a Hyundai Transys csodálatosan teljesít, és az USA Automotive News 2018-as bevétel szerinti rangsorában az első 100 alkatrészgyártó közül a 38. helyen áll. A vállalat még ennél is fényesebb jövő előtt áll: a Namyang fejlesztőközponttal folytatott aktív belső együttműködésnek és más autógyártókkal folytatott külső projekteknek köszönhetően a Hyundai Transys fokozatosan lép előre azért, hogy az erőátviteli rendszerek terén globális vezetővé váljon.
Forrás: hyundaimotorgroup.com
