李波
【摘 要】汽車是高新技術(shù)的最具潛力的商業(yè)載體,由于近年來乘用車市場增長迅速,中國用車變速器需求量迅速增長,其中絕大部分為手動變速器,但是自動變速器的需求比例不斷提高。與此同時(shí)隨著車用市場迅猛發(fā)展,,輕型貨車用變速器占市場主流,然而重型車變速器市場有可能成為以后汽車市場的新亮點(diǎn)。在手動變速器領(lǐng)域,國產(chǎn)品牌已占據(jù)著主要地位。但技術(shù)層次更高的自動變速器市場卻被進(jìn)口的產(chǎn)品占領(lǐng)者主導(dǎo),國內(nèi)變速器企業(yè)未來面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。自動變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中一個非常重要的組成,其發(fā)展毫無置疑的反映了現(xiàn)代該項(xiàng)技術(shù)的潮流。
【關(guān)鍵詞】自動變速器;汽車;自動變速器發(fā)展趨勢
1.自動變速器的種類及現(xiàn)狀
汽車自動變速器是隨著車輛技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的,按照汽車的控制原理可以分為三種類型:液力自動變速器、機(jī)械自動變速器和機(jī)械無級自動變速器。
1.1液力自動變速器
液力自動變速器(簡稱AT),是最早的自動變速器,其基本形式是以液力變矩器和行星齒輪變速器串聯(lián)為特征,根據(jù)車速和負(fù)荷來進(jìn)行雙控制的,具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、換檔沖擊小等特點(diǎn)。與手動變速器相比較,液力自動變速器在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的區(qū)別。
自動變速器由液力變矩器、行星齒輪和液壓操控系統(tǒng)組成。從根本上簡單化了操作,它具有離合器的功能,又使發(fā)動機(jī)和傳動系之間實(shí)現(xiàn)完美的連接,可以在一定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速,對負(fù)載具有良好的的自動調(diào)節(jié)性和適應(yīng)性??膳c行星齒輪串并聯(lián),除了可以傳遞全部發(fā)動機(jī)功率外,還可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)分流、外分流、混合分流等多向自動變速。AT系統(tǒng)已經(jīng)相對成熟,是當(dāng)前汽車裝備自動變速器的主流。
電控自動變速器。電控系統(tǒng)變速器(簡稱AMT),早在90年代中期,法國雷諾R16TA轎車首次使用了電子控制自動變速器,與全液壓的區(qū)別在于自動換檔的控制系統(tǒng)是由電腦來操作的的,只是當(dāng)時(shí)電子技術(shù)很不完善,應(yīng)用的范圍很狹窄,到了20世紀(jì)以后,電子控制逐步完善實(shí)用化,使越來越多的自動變速器使用了電子控制。自動變速器的控制系統(tǒng)由電控和液控兩部分組成,電控系統(tǒng)分為電腦、各種傳感器、電磁閥及控制電路等,它將控制換檔的車速和油門等、通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號輸送給電腦,電腦通過識別處理將換檔的信號作用于換檔電磁閥。
(1)無級變速器。無級變速傳動簡稱(CVT)。CVT變速器采用傳動帶和可變槽寬的錐輪進(jìn)行動力傳遞,即當(dāng)錐輪變化槽寬時(shí),相應(yīng)改變驅(qū)動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進(jìn)行變速。傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。
(2)直接換擋變速器。直接換擋變速器簡稱DSG。
1.2國內(nèi)自動變速器維修現(xiàn)在常用維修模式
1.2.1自動變速器專業(yè)維修廠
同國際上所采用的模式一樣,由授權(quán)專業(yè)維修廠維修各廠家生產(chǎn)的自動變速器,而不只是對單一品牌進(jìn)行維修。
1.2.2品牌代理
由整車廠授權(quán)旗下4S店進(jìn)行簡單維修,總成維修由專業(yè)授權(quán)維修廠家完成。
1.2.3小規(guī)模、低成本維修
這是指一些不具備專業(yè)維修工具和檢測設(shè)備的小型公司采用小規(guī)模、低成本的方式對自動變速器進(jìn)行簡單的維修,維修質(zhì)量很難得到保證。
2.自動變速器的發(fā)展趨勢
隨著人們與汽車的不斷接觸,國內(nèi)的消費(fèi)者也已經(jīng)對汽車有了更多更深刻的認(rèn)識,對汽車生產(chǎn)廠商而言,也開始越來越快的將自己的新技術(shù)引入國內(nèi),這也可以是消費(fèi)者在最短的時(shí)間內(nèi)接觸到最先進(jìn)、最全新的技術(shù)。
2.1技術(shù)層面
(1)機(jī)械部件電子化。電子化是汽車發(fā)展的趨勢,也是自動變速器的發(fā)展必然,越來越多的機(jī)械部件逐漸被電子化取代,例如越來越多的車型諸如AudiQ5以及榮威W5都采用了shift-by-wire技術(shù)。
(2)控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模塊化??刂瞥绦虻臉?biāo)準(zhǔn)模塊化在未來的變速器的成本控制和大規(guī)模生產(chǎn)中有很重要的地位,比如DCT需要傳遞扭矩在170Nm-450Nm的范圍,模塊化的程序可以最大程度實(shí)現(xiàn)成本最小化和平臺最大化。
(3)與其他汽車控制系統(tǒng)集成化。汽車電子化的趨勢將越來越趨向于“一個大腦”控制,即眾多汽車控制系統(tǒng)集成化。目前,汽車CAN總線比較混亂,包括車身電子控制、發(fā)動機(jī)控制、變速器控制以及未來的混合動力電機(jī)和匹配策略控制,如何將眾多控制系統(tǒng)集成是未來CAN發(fā)展的重點(diǎn)。GIF此前宣布將和AVL就發(fā)動機(jī)和變速器的控制集成進(jìn)行合作研究便是例證。
(4)控制策略智能化。作為人-車-路閉環(huán)環(huán)境之一,裝有自動變速器的汽車可以靈活選擇最合適的工作模式,實(shí)現(xiàn)智能化駕駛,以達(dá)到節(jié)能減排和安全的目標(biāo)。模糊控制、最優(yōu)控制、魯棒控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)技術(shù)理論越來越成熟,控制也越來越準(zhǔn)確,相信不久將應(yīng)用于自動變速器大批量制造生產(chǎn)中。
2.2市場層面
(1)自動變速器產(chǎn)品線下伸。近幾年,自動變速器市場風(fēng)云突變,先是中聯(lián)發(fā)宣布大連DCT的150萬產(chǎn)能開工,接著日本愛信在的蘇州4AT項(xiàng)目啟動以及JATCO在廣州的CVT產(chǎn)能擴(kuò)張,以及近日博世宣布幫助北汽和湖南容大開發(fā)CVT等等,自動變速器的成本下降是必然趨勢。此外,日本地震使眾多日本汽車零部件企業(yè)開始加快本地化的步伐,這無形中是中國的變速器低成本趨勢的一劑針強(qiáng)心劑。
(2)本土手動變速器生產(chǎn)企業(yè)“自動擴(kuò)張化”。這里的“自動擴(kuò)張化”有兩層意思,第一層意思是指“自動”:手動變速器生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品通過自主開發(fā)或者技術(shù)引進(jìn)逐漸向AMT自動變速器轉(zhuǎn)變;第二層意思是“擴(kuò)張”:手動變速器企業(yè)的AMT產(chǎn)品客戶逐漸由向自主品牌的A00級別車和A0級車轉(zhuǎn)變。例如奇瑞QQ、長安奔奔、江淮同悅、一汽夏利等均用AMT替代原來的MT。未來也將會向微車領(lǐng)域擴(kuò)張。
(3)多檔化。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示:2010年全年上市的新車采用自動變速器的車型約占42%。其中,AT為35%,CVT和DCT所占比例分別為5%和2%。目前,AT速比分布為:四速占市場總量43%、五速占20%、六速占34%、七速以上占3%。從目前來看,4AT仍然占有領(lǐng)先地位,但是其被5AT、6AT取代是大勢所趨。檔位多使自動變速器具有更大的速比范圍和更細(xì)的檔位速比分配,從而提高車輛的起動性能、改善換檔平順性、提高乘坐舒適性、降低車輛的噪聲油耗以及使發(fā)動機(jī)驅(qū)動力分配更合理。
3.結(jié)束語
從長遠(yuǎn)來講,節(jié)能減排才是汽車業(yè)重中之重,至于哪種變速器取得第一,這要取決于市場和自身技術(shù)的優(yōu)勢??梢灶A(yù)見在未來的幾年內(nèi),只要具有良好節(jié)能減排特點(diǎn)和舒適性能的自動變速器都會有一定的市場占有率。畢竟變速器之爭與新能源汽車之爭不同,前者屬于成熟技術(shù),在國內(nèi)外都已經(jīng)取得一定的市場;而后者屬于不成熟技術(shù),在國外沒有成功的運(yùn)營示范,屬于摸著石頭過河,因此需要國家引導(dǎo),避免資源浪費(fèi)。 [科]