Transmisión ZF de 8 HP

La transmisión 8HP  70 con el juego de engranajes 4 en configuración de 23-85 dientes fue la serie piloto y, por lo tanto, no tiene designación de generación. Se utilizó por primera vez en el BMW Serie 7 (F01) 760Li, tiene un límite de manejo de par de 700 N⋅m (516 lb⋅ft ) y pesa 87 kg (192 lb ) . ^{[ 11 ]}    

Además de la variante de tracción trasera, estaban disponibles dos versiones diferentes de tracción a las cuatro ruedas , una de ellas destinada a aplicaciones del Grupo Volkswagen que utilizaba un diferencial central Torsen . ^{[ 12 ]} Es capaz de abarcar un rango de par de 300 N⋅m (221 lb⋅ft ) a 1000 N⋅m (738 lb⋅ft ) , y está disponible para su uso en automóviles de gama media hasta grandes vehículos utilitarios deportivos de lujo . ^{[ 12 ]}    

Dado que el engranaje 4 engrana en casi todas las marchas hasta la quinta, inclusive, los engranajes grandes ofrecen mayor durabilidad. Como la primera marcha, de muy alta relación, está formada exclusivamente por el engranaje 4, su engranaje solar es inusualmente pequeño. Por este motivo, este engranaje se amplió en más de un 20 % con la introducción de la primera generación, aunque esta ventaja se perdió inmediatamente con la introducción de la segunda generación para aumentar el rango total.

Las mejoras de eficiencia con respecto al diseño piloto y la primera generación incluyen un rango de relación más amplio de 7,81, un par de arrastre reducido de los elementos de cambio, una reducción en la presión de la bomba de aceite requerida y un uso ampliado de los sistemas de marcha libre y arranque-parada. ^{[ 13 ]} ZF estimó una mejora en el ahorro de combustible con respecto a la primera generación del 3 %. También se realizaron mejoras con respecto a la vibración.

Las mejoras principales son una longitud total de 8,59 y una mejora en el consumo de combustible del 2,5 % en comparación con la segunda generación. Hay varias opciones de par máximo disponibles, y la caja de cambios también está disponible con opciones híbridas ligeras e híbridas enchufables: con 15 kW (20 hp ) y 200 N⋅m (148 lb⋅ft ) que admiten la sobrealimentación y la recuperación en combinación con la tecnología de 48 voltios hasta 90 kW (121 hp ) y 250 N⋅m (184 lb⋅ft ) para uso con voltaje más alto. ^{[ 14 ]}         

La mejora principal es la transición a un sistema modular versátil que permite a los fabricantes de vehículos electrificar sus modelos de manera integral y flexible según sea necesario. Las opciones híbridas enchufables con hasta 160 kW (215 hp ) y 280 N⋅m (207 lb⋅ft ) son capaces de ahorrar hasta un 70 % de las emisiones de carbono en comparación con una variante puramente convencional del 8HP según el Procedimiento Mundial Armonizado de Pruebas de Vehículos Ligeros (WLTP). ^{[ 4 ]} Además, una modificación en el conjunto de engranajes 3 aumentó la relación de la marcha atrás, haciéndola menos desventajosa. Con este concepto de conjunto de engranajes, el salto ya desventajoso grande de la 7.ª a la 8.ª marcha se incrementa aún más, aunque solo ligeramente.    

El objetivo principal al reemplazar el modelo predecesor fue mejorar la economía de combustible del vehículo con velocidades adicionales y una gama de marchas más amplia para permitir que el nivel de velocidad del motor se reduzca (downspeeding), lo cual es un factor decisivo para mejorar la eficiencia energética y, por lo tanto, reducir el consumo de combustible. Además, el nivel de velocidad del motor más bajo mejora el confort en cuanto a ruido, vibraciones y aspereza, y se reduce el ruido exterior. En comparación con la transmisión ZF 6HP de 6 velocidades , utiliza un 12 % menos de combustible y un 14 % menos que una transmisión de 5 velocidades. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Debido a cambios en el diseño interno, los tiempos de cambio se han reducido a 0,2  segundos.

Para evitar un mayor aumento en la complejidad de fabricación al tiempo que se ampliaba el número de relaciones de transmisión, ZF pasó del método de diseño convencional —en el que el concepto de engranajes planetarios se limitaba a un flujo de potencia puramente en serie o en línea— a un método de diseño más moderno que utiliza un concepto de engranajes planetarios con flujo de potencia combinado en paralelo y en serie. Esto solo fue posible gracias al diseño asistido por ordenador y ha dado como resultado un concepto de engranajes patentado a nivel mundial. El progreso resultante se refleja en una mejor relación entre el número de engranajes y el número de componentes utilizados en comparación con los diseños existentes. La 8HP se ha convertido en el nuevo estándar de referencia para las transmisiones automáticas.

Las relaciones de las 8 marchas están distribuidas de forma relativamente desigual en todas las versiones. Particularmente notables son:

• El pequeño salto entre la tercera y la cuarta marcha
• y el salto demasiado grande entre la séptima y la octava marcha.

Esto no se puede eliminar sin afectar a todas las demás relaciones de transmisión. Por otro lado, el concepto de engranajes seleccionado ofrece de 2 a 3 marchas más que las transmisiones convencionales de costes de fabricación comparables, lo que compensa con creces las deficiencias.

Además, el conjunto de engranajes permite cambiar de marcha de forma no secuencial, pasando de la octava a la segunda marcha en situaciones extremas simplemente cambiando un elemento de cambio (accionando el freno B y soltando el embrague D). ^{[ 17 ]}