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汽車變速器技術發展走勢

發布時間:2009年03月13日 00:00 作者:佚名 來源:客車網在線新聞組

   近年來,具有創新特點的先進變速器技術競相爭奇斗艷,多元化、創新的自動變速器技術成為當今世界汽車工業發展的一道靚麗風景線。
   
   AT市場
   
   在過去的20年中,全球汽車自動變速器AT的技術、產品、市場不斷得到迅速發展,盡管它在結構復雜、尺寸較大、質量偏重、油耗較高、價格較貴、維修費用等方面受到AMT、CVT、DCT等更先進自動變速器的嚴峻挑戰,但是其自動換擋變速的可靠性和柔順性仍得到市場的廣泛認可。為了改善AT固有的欠缺,特別是為提高燃油經濟性和舒適性,AT逐漸由3速、4速發展到5速。每增加一個前進擋位,按理尺寸必然要加大,質量必然要增加。法國設計師Le-pelletier發明創造了一種冠名為“Lepelletier”的特別結構的齒輪部件。采用了“Lepelletier”的齒輪部件,使設計師能用更少的部件制造出更多前進擋的AT。
   
   2001年,德國ZF公司率先推出的6HP26型后驅6速AT,最早使用了這種機構,6HP26型6速AT比前一代5HP24型5速AT減少了30%的零件,質量減輕了12%,輸出600Nm轉矩,僅重85kg,尺寸還較前縮短了50mm,加速性能及燃油經濟性也都有明顯改善。此后,日本豐田旗下的Aisin AW公司、日產旗下的JATCO公司也相繼推出了6速AT。奔馳汽車公司于2003年更是推出了7G-Tronic型7速AT。美國通用汽車公司和福特汽車公司不甘變速器技術競爭的頹勢,也曾奮起直追,于2003年破天荒地攜手合作,聯合開發6速AT。
   
   2006年Aisin AW公司推出了世界第一臺8速手自一體智能電子控制AT ECT-i,2007年5月ZF公司宣布已開發成功新型8速AT,計劃在2008年前投入市場,宣稱其8速AT的燃料消耗與現在用的6速AT相比可降低6%,與原來的5速AT相比可降低約14%。
   
   1998年GM與上海汽車集團合資成立了上海通用汽車公司,在浦東生產4速AT;1999年本田汽車與東風汽車公司合資成立了東風本田發動機公司,在廣州生產4速和5速AT;2004年6月ZF公司與上海汽車集團合資建立了上海采埃孚變速器公司,在上海安亭生產5HP-19型5速AT,并于2006年開始著手生產6HP-型6速AT;2004年11月日本AISIN AW公司與中國一汽集團合資成立天津艾達自動變速器公司,共同生產6速AT;2006年3月本田在中國廣東省佛山南海獨資建立本田汽車零部件制造有限公司,計劃年產24萬臺自動變速器,2006年與福特公司有緊密合作關系的格特拉格公司與江鈴汽車公司成立江西格特拉格變速器公司,擬生產轎車用MT和AMT。
   
   但是,要客觀地指出,新型的6AT、7AT、8AT只能在高檔豪華大排量轎車領域顯示其優越性,在汽車市場占據主流地位的中、小排量車型中并派不上用場,在這一領域中,傳統的AT頗有逐漸被先進的CVT和DCT替代的趨勢。
   
   CVT市場
   
   Bosch集團在荷蘭的Van Doorne公司是CVT傳動鋼帶的生產商和供應商,由于傳動帶是CVT中最重要的部件之一,所以Van Doome公司對創新發明的推擠式CVT帶,享有專利技術保護特權,并在世界居壟斷地位。該公司第7代CVT鋼帶已可滿足功率為200kW、轉矩為400Nm的動力傳遞。
   
   20世紀80年代后期,CVT在日本逐步取得了成功,特別是JATCO公司,形成了前驅、后驅、不同排量的CVT型譜,這一切都有力地推進了日本CVT事業的快速發展。目前,日本的日產、三菱、豐田、富士重工等汽車廠家都按自身車型的選擇,積極搭載CVT變速器,日產汽車搭載的JATCO公司生產的X-TRONIC CVT的最大轉矩已經可以勝任350Nm,而且擬進一步擴大承載能力。
   
   JATCO公司于2007年在中國廣州科學城建立一個專門生產用于前驅轎車用鋼帶式CVT的獨資公司,年產量為14萬臺,該獨資公司計劃于2007年5月成立,2009年正式投產。
   
   2007年Luk公司在上海舉辦的科技日活動中宣布,為Au-di公司A8轎車提供的、能承載450Nm轉矩的新型無級變速器已經開發成功,并將于下半年推出上市。
   
   近年來,在軸承行業擁有80年經驗的日本JTEKT公司察覺到世界主流汽車廠家開始加快從傳統AT向CVT轉化的發展趨勢,擬涉足高效和低噪聲的齒型鋼鏈制造領域的競爭。2007年5月JTEKT公司與荷蘭齒型鏈工業公司(Dutch com-pany Gear Chain Industrial B.V.,簡稱GCI)簽訂了具有高效率的CVT用鋼鏈獨家生產許可協議,JTEKT公司準備在2008年投放市場,并于2012年銷售額達到100億日元。據介紹,J-IC鋼鏈可承載大轉矩,具有比已有金屬帶大兩倍的轉矩容量,當今金屬帶式CVT的轉矩極限大約為400Nm,而J-IC鋼鏈的潛在轉矩范圍卻是已有鋼帶的兩倍,據稱,J-IC鋼鏈的獨特結構與當今的鋼鏈相比,可以明顯減少鋼鏈與鏈輪咬合時的沖擊能,減少噪聲量。裝有J-IC鋼鏈的CVT還可以比現有的CVT節油4%-5%,這將可能使CVT更具市場吸引力,使CVT在車輛中的應用范圍得到更大擴展。業界將拭目以待J-IC鋼鏈未來在市場的表現。
   
   DCT市場
   
   歐洲公司,諸如VW、ZF、GETRAG、Luk、Ricardo、Mag-neti Marrelli、GIF等在培育機械式自動變速器方面比北美、日本公司更下功夫,并且近年來已取得顯著成就。當今在各種轎車上,應用AMT、SMG、DCT(DSG)最多、最成功的就是歐洲公司。歐洲的一些變速器廠家發出“裝有雙離合器的自動變速器DCT必將得到飛速發展”的預告。
   
   根據大量試驗表明,與傳統有級自動變速器相比,濕式DCT與AT相比,可提高15%的燃油效率,干式DCT的燃油效率比濕式DCT還要高15%。濕式和干式離合器是DCT未來最關鍵的技術,不僅可有效地降低燃油消耗,而且可以為混合動力傳動搭建一個很好的平臺,使其進一步降低燃料消耗。此外,混合動力車應用技術還有助于進入燃料電池時代,格特拉格公司正集中力量開發混合動力變速傳動技術和裝置,前不久格特拉格公司宣布與博世公司在混合動力系統的DCT領域進行合作。
   
   2007年2月9日,格特拉格公司與戴姆勒—克萊斯勒公司簽署了備忘錄,擬由格特拉格公司為北美的戴姆勒—克萊斯勒公司開發和制造DCT。格特拉格公司計劃在全球全力擴充DCT的市場,預計在2015前,格特拉格的DCT的產量將達到240萬臺以上,屆時全球DCT產量大約在550萬臺左右。
   
   2007年6月大眾汽車公司宣稱,最新推出了DQ200型7速DCT,為了提高效率和性能,采用了一對干式離合器來替代原來6速的濕式雙離合器,其尺寸緊湊,長度僅369mm,質量僅79kg,可以適用于多種型號的車型。7速DCT的生產預計于2007年年底完成。
   
   美國博格華納(BorgWarn-er)是全球具備生產供應DCT技術和產品的知名公司,是大眾汽車DCT的主要配套廠家。中國的上海汽車齒輪總廠將成為博格華納DualTronic產品的第5家合作伙伴。
   
   不過,DCT的開發費用及建新廠的投資巨大,如果沒有足夠實力,上DCT工程也不是一件很容易的事,另外也存在市場發展變換的一定風險。
   
   “功率傳遞無中斷”的Ze-roShift AMT技術電控機械式自動變速器AMT已經突破了“功率傳遞中斷”的致命缺欠,Ze-roShifit采用單片干式離合器、換擋時間為零、功率傳遞無中斷,這種全新的AMT技術在歐洲的誕生,在機械效率、燃油消耗、排放指標、舒適程度、特別是成本價格方面宣稱優于當今國際市場正在走俏的CVT和DCT,這是向CVT和DCT發起了挑戰。2002年8月成立的ZeroShifi公司于2003年7月-2005年1月開發Zeroshift技術,2005年2月完成第一輛搭載車輛的自動換擋試驗,2005年9月Zeroshift公司由于宣布其Zeroshift技術在手動變速器基礎上成功實現換擋時間0ms、自動平順換擋的道路試驗成果而轟動業界。
   
   這種新穎的ZeroShift AMT的優點在于:
   
   (1) 換擋過程中換擋時間為零,功率傳遞無中斷;
   
   (2) 由于仍然采用單片干式離合器,可以大大降低產品成本、減輕變速器質量,而且技術上確保了減少變速器機構內部的能耗損失,使機械效率顯著得到提高;
   
   (3) 改造原有的手動變速器所增加的零部件大多為傳統的零部件,加工制造容易,Ze-roShift方案的優勢在于它和傳統的手動變速器非常接近,只是將同步齒環部分改成一種雙滑塊的同步機構。
   
   (4) ZeroShift AMT技術應用范圍廣闊,不論是微型車、中小排量、大排量的客車或是各種商用車,不論車輛的功率、轉矩大小,只要原來采用手動變速器的車輛,都可適用和兼容。
   
   一些汽車技術界人士認為,ZeroShifit的市場潛力大于任何其他新興的變速器傳動技術,因為ZeroShift技術可以應用于所有的各種車型,以及可以提供給世界上已經在用的、售后市場目錄中仍在銷售的各種車型。預測,ZeroShift技術每年將可以節約10余億美元。
   
   新興崛起的ZeroShift技術應該充分引起中國汽車業界及年輕的汽車變速器業界的關注。在自動變速器技術多元化快速發展的今天,中國汽車變速器業界應該加強與國內外的溝通和交流,對于中國汽車變速器產品發展的取向和掌控,應該更明智、慎重、準確些才是。

 

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