
- 文字原創,素材來源:Mercedes-Benz,網絡等
- 本篇為知識星球節選,完整版報告與解讀在知識星球發布
- 1500+全球前瞻技術報告與解析已上傳知識星球
導語:全球汽車電動化轉型風起云涌,梅賽德斯 - 奔馳全面電動化戰略正加速推進,節奏緊緊貼合全球客戶多元出行需求。為滿足市場多樣期待,奔馳于全新 MMA 架構中,創新推出混合動力驅動方案,核心是新研發的 8G-eDCT 48V 電氣化 8 速雙離合變速器,搭配新 M252 四缸汽油機與 1.3kWh 48V 電池。
8G-eDCT 技術亮點也很多:經典三軸布局+ 8 個前進擋與倒擋動力傳遞流暢;濕式嵌套三離合器設計,可靈活切斷內燃機與傳動系統連接;并排永磁同步電機,最大功率 20kW、扭矩 85Nm,全擋位電動驅動,能量回收功率達 25kW;集成逆變器與變速器控制器,變速器縮短約 50mm;含油僅重 112kg,結構超緊湊;還提供前驅和 4MATIC 全輪驅動雙版本。那么,這背后的思考究竟又是什么呢?
今天我們來一起看看,本文將回答以下關鍵技術問題:
8G-eDCT系統的整體架構是怎樣的?
其核心部件如電機、三離合器、齒輪組等的技術參數和功能特點是什么?
系統的動力傳遞路徑和工作模式如何實現?
電液控制單元和集成式控制器(VGSI)的作用及設計有何亮點?
全輪驅動版本的結構和扭矩分配機制是什么?以及該系統的發展前景和擴展潛力如何?

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
01 8G-eDCT系統的誕生背景與開發概況
1.1 奔馳緊湊車型傳動系統的發展歷程
1.2 MMA架構與48V混合動力系統的需求
1.3 8G-eDCT的開發目標與合作情況
02 8G-eDCT系統的整體架構與技術規格
2.1 系統的核心組成概述
2.2 緊湊化與集成化設計實現
2.3 主要技術規格參數
03 核心部件技術解析:電機與三離合器
3.1.1 電機的技術參數與性能表現
3.1.2 電機的冷卻方式與集成特點
3.2 創新的嵌套式三離合器設計
3.2.1 三離合器的結構組成與參數
3.2.2 三離合器的功能優勢與工作原理
04 齒輪組與換擋機構詳解(知識星球發布)
9 總結
注:以上內容節選,完整內容知識星球中發布
下面我們來看看奔馳緊湊車型傳動系統的發展脈絡。
全新的梅賽德斯-奔馳模塊化架構(MMA)代表著奔馳入門級車型的第五代產品。到2025年,新一代CLA將作為該家族的首款車型推出。MMA車型家族的模塊化架構為奔馳在驅動概念和生產方面提供了極大的靈活性,每款車型都可配備電驅動和混動驅動。
在傳動系統方面,繼內部研發的7G-DCT和8G-DCT之后,8G-eDCT是奔馳的第三代雙離合變速箱,它建立在前代變速箱的深度理解和概念基礎之上??蛻艨梢栽谇爸们膀尯?MATIC全輪驅動之間進行選擇,該變速器將專門與新研發的M252汽油發動機配合使用。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
在奔馳的可持續業務戰略中,純電動汽車占據核心地位。然而,這種轉型的步伐由全球客戶的期望和出行需求所決定。因此,即將推出的基于奔馳模塊化架構(MMA)的車輛也將提供采用48V技術的混合動力車型,而新的混合動力變速器8G-eDCT就是專門為該平臺研發的。
該混合動力系統由三個主要部件組成:
一個容量約1.3kWh、重量僅22kg的緊湊型扁平電池,放置在駕駛員座椅下方
新開發的四缸內燃機M252,將提供三種功率版本
創新的8G-eDCT變速器
集成到變速器中的電機,在整個轉速范圍內智能地輔助內燃機。在城市速度下以及需求小于20kW的駕駛場景中,車輛可以純電運行,電動滑行速度可達約100km/h。由于完善的P2混合動力架構,電機可以在所有八個擋位進行能量回收,最多可回收25kW的能量。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
8G-eDCT的開發目標明確,包括:
縮短整體長度以滿足車輛規格要求;
將逆變器和變速器控制器集成到一個緊湊的實體中;
減輕系統重量以提高效率;
采用完善的P2混合動力架構,實現運行策略的最大靈活性;
通過創新技術解決方案提高系統效率;
改善NVH性能,優化駕駛動態和舒適性。
8G-eDCT變速器由奔馳構思,與麥格納動力總成合作開發至量產成熟度,并由戰略生產合作伙伴麥格納動力總成在巴里生產。在生產過程中還采用了新的制造工藝,例如滾削加工。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
以上我們知道了8G-eDCT的誕生背景和開發情況,那么它的整體架構究竟是怎樣的呢?這背后的集成思路又是什么呢?下面我們一起來看看。
8G-eDCT系統核心組成豐富,包含:換擋模塊、電液控制單元、變速器殼體、全集成變速器控制器和逆變器(VGSI)、冷卻模塊、帶分離離合器的雙離合器、電機、動力輸出單元(PTU)以及齒輪組等。
電機、逆變器和變速器形成一個高度集成的單元。通過電機的并排布置以及將逆變器集成到變速器中,實現了極其緊湊的尺寸。此外,逆變器還與變速器控制單元組合成一個整體,這使得變速器長度較前代縮短了50mm。創新的三離合器實現了完善的P2混合動力架構,允許在所有擋位進行電動驅動和能量回收。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
緊湊化和集成化設計是8G-eDCT的一大亮點,它是如何實現的呢?
該單元的緊湊尺寸主要通過電機的并排布置和連接實現,電機、分離離合器和動力換擋離合器形成一個高度集成的單元。逆變器不僅集成到變速器中,還與變速器控制單元組合成一個實體,這一設計直接縮短了變速器長度。
在齒輪組設計上,通過智能嵌套和齒輪對組合,實現了351mm的軸向長度。采用滾削制造工藝實現的一體式空心軸,使得不同直徑的齒輪可以以最小的軸向距離布置,增強了變速器的緊湊性和效率。同時,倒擋惰輪現在直接與三擋惰輪嚙合,相比前代縮短了11mm的齒輪組長度。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
8G-eDCT的齒軸系統技術規格參數能直觀反映其性能,具體如下表所示:

了解了系統整體架構后,我們來深入看看核心部件。
首先是電機,8G-eDCT采用永磁同步電機(PSM)作為驅動電機。其技術參數十分亮眼,在直流電壓40V時,峰值功率可達20kW,該功率在3000rpm時可持續20秒,最大扭矩為85Nm。通過傳動比為i=2.397的直齒輪級,在兩個變速器輸入軸上可額外獲得約205Nm的扭矩。
在性能表現上,電機在整個轉速范圍內為內燃機提供支持,尤其在低速時顯著改善加速性能。在城市交通以及需求小于20kW的駕駛場景中,車輛可純電運行,電動滑行速度可達100km/h。在能量回收方面,電機可在所有擋位進行recuperation,回收功率最高達25kW,效率高達96.4%。

電機的冷卻和集成方式對其性能和壽命至關重要。
8G-eDCT電機的冷卻通過轉子軸實現,轉子軸直接集成到變速器的冷卻油路中,這種設計能有效帶走電機運行產生的熱量,確保電機在適宜的溫度下工作,維持穩定性能。在集成特點上,電機采用并排布置的連接方式,與分離離合器、動力換擋離合器形成高度集成的單元。
這種集成方式是實現完善的P2混合動力架構的關鍵,使得電機能夠在所有八個前進擋和倒擋實現驅動和能量回收功能,同時也有助于減小整個系統的體積,提高空間利用率。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
三離合器是8G-eDCT的另一大創新之處,它采用濕式多片離合器的三徑向設計。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
由三個獨立的液壓驅動離合器組成:兩個動力換擋離合器(C1、C2)和一個集成的分離離合器(C0)。其具體參數如下表所示:

三離合器的功能十分關鍵,它允許內燃機與傳動系統斷開連接,使電機和變速器在電動驅動模式下能夠獨立運行。這里面的關鍵是:摩擦系統。
新開發的摩擦系統改善了起步和換擋性能,通過按需提供冷卻油供應和特定的動力結構設計,最大限度地減少了拖曳損失,同時具備高的熱穩健性。

其工作原理是:通過液壓壓力來控制各個離合器的接合與分離。當需要內燃機動力時,分離離合器(C0)接合,將內燃機動力傳遞至傳動系統;而在純電驅動時,C0分離,切斷內燃機動力。動力換擋離合器C1和C2則分別控制不同擋位的動力傳遞,通過精準控制它們的接合與分離,實現擋位的順暢切換。分離離合器和執行器的高動態設計,使得內燃機的啟動過程非常平穩,提升了駕駛舒適性。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
04
齒輪組與換擋機構詳解
4.1 優化的齒輪組布局設計(知識星球發布)
4.1.1 三軸布局與擋位分布情況
4.1.2 一檔動力傳遞路徑與特點
4.2 換擋模塊與電液控制單元(知識星球發布)
4.2.1 高性能塑料換擋模塊的結構與功能
4.2.2 雙回路電液控制單元的組成與作用
|SysPro概述:8G-eDCT采用緊湊三軸布局,優化擋位分布與雙用固定齒輪概念。一檔動力傳遞路徑特殊,適應緊湊布局。換擋模塊由高性能塑料制成,集成多種功能。電液控制單元采用雙回路,實現高效控制,減少液壓損失和泄漏。
05
集成式控制器與逆變器(VGSI)技術
5.1 VGSI的硬件結構與配置(知識星球發布)
5.2 VGSI的功能優勢與冷卻設計(知識星球發布)
|SysPro概述:VGSI是8G-eDCT控制核心,逆變器集成到變速器殼體中,與電子變速器控制器組合。其硬件結構高度集成,功能優勢明顯,可實現部件功能共享。冷卻設計上,通過散熱器實現電子設備冷卻,保證控制單元穩定運行。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
06
8G-eDCT的全輪驅動系統(4MATIC)
6.1 動力輸出單元(PTU)的集成設計(知識星球發布)
6.1.1 PTU的結構特點與參數
6.1.2 PTU的NVH優化措施
6.2 后橋差速器與扭矩分配機制(知識星球發布)
|SysPro概述:8G-eDCT的4MATIC系統,PTU集成到變速器內部,結構緊湊且效率高,還進行了NVH優化。后橋差速器集成多片離合器,可實現全可變扭矩分配,根據駕駛情況在前后橋間分配扭矩,提升車輛穩定性和通過性。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
07
8G-eDCT系統的動力傳遞與工作模式
7.1 不同擋位的動力傳遞路徑(知識星球發布)
7.2 電動驅動與能量回收模式(知識星球發布)
7.3 發動機啟停與協同工作機制(知識星球發布)
|SysPro概述:8G-eDCT不同擋位動力傳遞路徑基于三軸布局和雙離合器控制。系統可在所有擋位實現電動驅動和能量回收,提高能源利用率。電機在發動機啟停和協同工作中作用大,可實現平順動力過渡,兼顧燃油效率和駕駛性能。
08
8G-eDCT系統的發展前景與技術擴展
8.1 在MMA車型家族中的應用規劃(知識星球發布)
8.2 模塊化設計的擴展潛力與未來方向(知識星球發布)
|SysPro概述:8G-eDCT將于2025年底搭載于新一代奔馳CLA車型,并在MMA家族多款車型應用。其模塊化設計擴展潛力大,可根據車型調整齒輪比,通過配置實現更高輸入扭矩,還能更換電機和逆變器提升電氣化水平,適應電動化需求。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
以上是關于8G-eDCT混合動力變速驅動系統技術方案的深度解析,我們簡單總結下。
該系統是奔馳為MMA架構研發的創新混合動力傳動技術,核心由永磁同步電機、嵌套式三離合器、優化的齒輪組、電液控制單元以及全集成控制器與逆變器(VGSI)等組成。
其關鍵特征包括48V電氣化設計,電機最大功率20kW、最大扭矩85Nm,支持全擋位電動驅動和能量回收(回收功率25kW),采用三軸布局實現8個前進擋和倒擋,含油重量僅112kg,較前代縮短50mm,提供前驅和4MATIC全輪驅動版本。
該方案通過高度集成化和模塊化設計,顯著提升了系統效率,降低了排放,優化了NVH性能和駕駛體驗,解決了電動化轉型中滿足不同市場需求、平衡效率與駕駛性能的問題。

圖片來源:Mercedes-Benz MMA
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