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汽车变速器技术发展走势

发布时间:2009年03月13日 00:00 作者:佚名 来源:客车网在线新闻组

   近年来,具有创新特点的先进变速器技术竞相争奇斗艳,多元化、创新的自动变速器技术成为当今世界汽车工业发展的一道靓丽风景线。
   
   AT市场
   
   在过去的20年中,全球汽车自动变速器AT的技术、产品、市场不断得到迅速发展,尽管它在结构复杂、尺寸较大、质量偏重、油耗较高、价格较贵、维修费用等方面受到AMT、CVT、DCT等更先进自动变速器的严峻挑战,但是其自动换挡变速的可靠性和柔顺性仍得到市场的广泛认可。为了改善AT固有的欠缺,特别是为提高燃油经济性和舒适性,AT逐渐由3速、4速发展到5速。每增加一个前进挡位,按理尺寸必然要加大,质量必然要增加。法国设计师Le-pelletier发明创造了一种冠名为“Lepelletier”的特别结构的齿轮部件。采用了“Lepelletier”的齿轮部件,使设计师能用更少的部件制造出更多前进挡的AT。
   
   2001年,德国ZF公司率先推出的6HP26型后驱6速AT,最早使用了这种机构,6HP26型6速AT比前一代5HP24型5速AT减少了30%的零件,质量减轻了12%,输出600Nm转矩,仅重85kg,尺寸还较前缩短了50mm,加速性能及燃油经济性也都有明显改善。此后,日本丰田旗下的Aisin AW公司、日产旗下的JATCO公司也相继推出了6速AT。奔驰汽车公司于2003年更是推出了7G-Tronic型7速AT。美国通用汽车公司和福特汽车公司不甘变速器技术竞争的颓势,也曾奋起直追,于2003年破天荒地携手合作,联合开发6速AT。
   
   2006年Aisin AW公司推出了世界第一台8速手自一体智能电子控制AT ECT-i,2007年5月ZF公司宣布已开发成功新型8速AT,计划在2008年前投入市场,宣称其8速AT的燃料消耗与现在用的6速AT相比可降低6%,与原来的5速AT相比可降低约14%。
   
   1998年GM与上海汽车集团合资成立了上海通用汽车公司,在浦东生产4速AT;1999年本田汽车与东风汽车公司合资成立了东风本田发动机公司,在广州生产4速和5速AT;2004年6月ZF公司与上海汽车集团合资建立了上海采埃孚变速器公司,在上海安亭生产5HP-19型5速AT,并于2006年开始着手生产6HP-型6速AT;2004年11月日本AISIN AW公司与中国一汽集团合资成立天津艾达自动变速器公司,共同生产6速AT;2006年3月本田在中国广东省佛山南海独资建立本田汽车零部件制造有限公司,计划年产24万台自动变速器,2006年与福特公司有紧密合作关系的格特拉格公司与江铃汽车公司成立江西格特拉格变速器公司,拟生产轿车用MT和AMT。
   
   但是,要客观地指出,新型的6AT、7AT、8AT只能在高档豪华大排量轿车领域显示其优越性,在汽车市场占据主流地位的中、小排量车型中并派不上用场,在这一领域中,传统的AT颇有逐渐被先进的CVT和DCT替代的趋势。
   
   CVT市场
   
   Bosch集团在荷兰的Van Doorne公司是CVT传动钢带的生产商和供应商,由于传动带是CVT中最重要的部件之一,所以Van Doome公司对创新发明的推挤式CVT带,享有专利技术保护特权,并在世界居垄断地位。该公司第7代CVT钢带已可满足功率为200kW、转矩为400Nm的动力传递。
   
   20世纪80年代后期,CVT在日本逐步取得了成功,特别是JATCO公司,形成了前驱、后驱、不同排量的CVT型谱,这一切都有力地推进了日本CVT事业的快速发展。目前,日本的日产、三菱、丰田、富士重工等汽车厂家都按自身车型的选择,积极搭载CVT变速器,日产汽车搭载的JATCO公司生产的X-TRONIC CVT的最大转矩已经可以胜任350Nm,而且拟进一步扩大承载能力。
   
   JATCO公司于2007年在中国广州科学城建立一个专门生产用于前驱轿车用钢带式CVT的独资公司,年产量为14万台,该独资公司计划于2007年5月成立,2009年正式投产。
   
   2007年Luk公司在上海举办的科技日活动中宣布,为Au-di公司A8轿车提供的、能承载450Nm转矩的新型无级变速器已经开发成功,并将于下半年推出上市。
   
   近年来,在轴承行业拥有80年经验的日本JTEKT公司察觉到世界主流汽车厂家开始加快从传统AT向CVT转化的发展趋势,拟涉足高效和低噪声的齿型钢链制造领域的竞争。2007年5月JTEKT公司与荷兰齿型链工业公司(Dutch com-pany Gear Chain Industrial B.V.,简称GCI)签订了具有高效率的CVT用钢链独家生产许可协议,JTEKT公司准备在2008年投放市场,并于2012年销售额达到100亿日元。据介绍,J-IC钢链可承载大转矩,具有比已有金属带大两倍的转矩容量,当今金属带式CVT的转矩极限大约为400Nm,而J-IC钢链的潜在转矩范围却是已有钢带的两倍,据称,J-IC钢链的独特结构与当今的钢链相比,可以明显减少钢链与链轮咬合时的冲击能,减少噪声量。装有J-IC钢链的CVT还可以比现有的CVT节油4%-5%,这将可能使CVT更具市场吸引力,使CVT在车辆中的应用范围得到更大扩展。业界将拭目以待J-IC钢链未来在市场的表现。
   
   DCT市场
   
   欧洲公司,诸如VW、ZF、GETRAG、Luk、Ricardo、Mag-neti Marrelli、GIF等在培育机械式自动变速器方面比北美、日本公司更下功夫,并且近年来已取得显著成就。当今在各种轿车上,应用AMT、SMG、DCT(DSG)最多、最成功的就是欧洲公司。欧洲的一些变速器厂家发出“装有双离合器的自动变速器DCT必将得到飞速发展”的预告。
   
   根据大量试验表明,与传统有级自动变速器相比,湿式DCT与AT相比,可提高15%的燃油效率,干式DCT的燃油效率比湿式DCT还要高15%。湿式和干式离合器是DCT未来最关键的技术,不仅可有效地降低燃油消耗,而且可以为混合动力传动搭建一个很好的平台,使其进一步降低燃料消耗。此外,混合动力车应用技术还有助于进入燃料电池时代,格特拉格公司正集中力量开发混合动力变速传动技术和装置,前不久格特拉格公司宣布与博世公司在混合动力系统的DCT领域进行合作。
   
   2007年2月9日,格特拉格公司与戴姆勒—克莱斯勒公司签署了备忘录,拟由格特拉格公司为北美的戴姆勒—克莱斯勒公司开发和制造DCT。格特拉格公司计划在全球全力扩充DCT的市场,预计在2015前,格特拉格的DCT的产量将达到240万台以上,届时全球DCT产量大约在550万台左右。
   
   2007年6月大众汽车公司宣称,最新推出了DQ200型7速DCT,为了提高效率和性能,采用了一对干式离合器来替代原来6速的湿式双离合器,其尺寸紧凑,长度仅369mm,质量仅79kg,可以适用于多种型号的车型。7速DCT的生产预计于2007年年底完成。
   
   美国博格华纳(BorgWarn-er)是全球具备生产供应DCT技术和产品的知名公司,是大众汽车DCT的主要配套厂家。中国的上海汽车齿轮总厂将成为博格华纳DualTronic产品的第5家合作伙伴。
   
   不过,DCT的开发费用及建新厂的投资巨大,如果没有足够实力,上DCT工程也不是一件很容易的事,另外也存在市场发展变换的一定风险。
   
   “功率传递无中断”的Ze-roShift AMT技术电控机械式自动变速器AMT已经突破了“功率传递中断”的致命缺欠,Ze-roShifit采用单片干式离合器、换挡时间为零、功率传递无中断,这种全新的AMT技术在欧洲的诞生,在机械效率、燃油消耗、排放指标、舒适程度、特别是成本价格方面宣称优于当今国际市场正在走俏的CVT和DCT,这是向CVT和DCT发起了挑战。2002年8月成立的ZeroShifi公司于2003年7月-2005年1月开发Zeroshift技术,2005年2月完成第一辆搭载车辆的自动换挡试验,2005年9月Zeroshift公司由于宣布其Zeroshift技术在手动变速器基础上成功实现换挡时间0ms、自动平顺换挡的道路试验成果而轰动业界。
   
   这种新颖的ZeroShift AMT的优点在于:
   
   (1) 换挡过程中换挡时间为零,功率传递无中断;
   
   (2) 由于仍然采用单片干式离合器,可以大大降低产品成本、减轻变速器质量,而且技术上确保了减少变速器机构内部的能耗损失,使机械效率显著得到提高;
   
   (3) 改造原有的手动变速器所增加的零部件大多为传统的零部件,加工制造容易,Ze-roShift方案的优势在于它和传统的手动变速器非常接近,只是将同步齿环部分改成一种双滑块的同步机构。
   
   (4) ZeroShift AMT技术应用范围广阔,不论是微型车、中小排量、大排量的客车或是各种商用车,不论车辆的功率、转矩大小,只要原来采用手动变速器的车辆,都可适用和兼容。
   
   一些汽车技术界人士认为,ZeroShifit的市场潜力大于任何其他新兴的变速器传动技术,因为ZeroShift技术可以应用于所有的各种车型,以及可以提供给世界上已经在用的、售后市场目录中仍在销售的各种车型。预测,ZeroShift技术每年将可以节约10余亿美元。
   
   新兴崛起的ZeroShift技术应该充分引起中国汽车业界及年轻的汽车变速器业界的关注。在自动变速器技术多元化快速发展的今天,中国汽车变速器业界应该加强与国内外的沟通和交流,对于中国汽车变速器产品发展的取向和掌控,应该更明智、慎重、准确些才是。

 

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