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普及率不断提升 四大自动变速器介绍
作者:浙江体彩网    发布日期:2021-03-07 21:33


  作为汽车关键总成之一,变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性,加上制作技术的成熟与低成本,现代汽车中装备手动变速器汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高,装备率越来越高却是一个不争的事实,尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。在国内车市,自动变速器乘用车当中越来越普及的同时,技术与种类也是越来越丰富,自动变速器的技术甚至成为厂家产品的竞争利器。

  根据世界最大的手动变速器制造商德国采埃孚(ZF)公司预测,到2012年北美市场出售的汽车中将只有6%是手动挡。而2002年在美国和加拿大市场出售的汽车中,还有10%配备的是手动变速器。同样的情况也发生在欧洲市场,原本是手动变速器的市场,不断被自动变速器占领。欧洲汽车制造商和经销商协会日前统计的数据显示,在英国,现在装配自动变速器汽车汽车总量的15%,而5年前这个数字是13.5%。据预测,2013年欧洲变速器市场上,配备手动变速器MT)的汽车将占52%,配备手动自动变速器(AMT)的将占10%,配备无级变速器(CVT)的将占2%,配备双(DCT)的将占16%,配备自动变速器(AT)的将占20%。另有报告显示,在重型卡车商用车上,自动变速器的比例也在增加。从1996年到2006年的10年里,重卡中自动变速器的比例已经从5%上升到18%。

  而对于中国汽车市场,也一定会与国际“接轨”手动变速器的市场份额将下降。有数据统计,目前国内乘用车中手、自动挡的比例是6∶4,其中,在高档乘用车上装配自动变速器的比例为89%,中档和经济型家庭乘用车的比例分别为40%和10%。事实上,从2005年至2009年,我国乘用车装配自动变速器的比例每年都有近6%的提升,与北美汽车市场相比,国内高档乘用车的自动变速装配比例已经相当接近,而中档和经济型乘用车自动变速器装配比例仍有较大提升空间。中国第一汽车集团公司副总工程师兼技术中心主任李骏预测,到2015年,我国轿车自动变速器的配备率将达到35%-40%左右,这意味着大概有500万辆轿车将装配自动变速器。

  当前市场上,自动变速器主要分为AT、CVT、DCT和AMT四类,这几类变速器在市场上有各自的技术路线拥护者,代表则是各跨国汽车巨头和零部件供应商,他们在在极力推销车型的同时,也在宣传自己选择的自动变速器技术的优越性,因为自动变速器的普及是大势所趋,谁能争取到更多消费者对他们技术的支持,就能获得更大的市场利益。

  各类自动变速器技术在全球各地市场的表现不一:在美国,AT变速器占有绝对优势,这主要是因为,消费者要求汽车必须操控简单,驾乘舒适,但对油耗并不敏感,这种消费习惯造就了美国以AT为主的自动变速器市场。欧洲消费者注重驾驶体验和驾驶乐趣,喜欢手动操控机械带来的感觉,并且对油耗非常看重,所以,自动变速器发展空间一直不大。但具有节能和运动特性的DCT出现后,立刻成为欧洲市场上的宠儿。日本则是世界上CVT装车率最高的国家,日本消费者对CVT变速器青睐有加。

  在我国这个新兴的汽车市场, 传统AT自动变速器过去是自动挡车型的唯一选择,但最近几年,装配CVT和DCT的车型越来越多,跨国公司的目标很明确,大众已经在中国投产DCT,并且推出多款装有DCT的车型;CVT一直是日产推销的重点,在日产的中档家用轿车及更高级别车型上,CVT已经成为它们的卖点之一。自主品牌也有各自的“拥护对象”:吉利汽车已经研发出了4挡AT,同时也将6挡、7挡DCT锁定为发展目标,并且已在一些关键技术上取得突破;奇瑞选择发展CVT变速器,已经对外展示了样机。可以发现,我国自动变速器技术呈现AT、DCT和CVT三分天下的局面,但AT在国内自动挡车型的普及率高达80%,虽然DCT和CVT赢得很多消费者的青睐,AT在未来很长一段时间仍将占据国内自动变速器市场的重要地位。

  自动变速器核心技术一度是我国汽车工业最大的技术短板,不过经过产学研各方的共同努力,以及与国外知名公司的有效合作,这一尴尬的局面已经得到改善。最近国内自动变速器研发好消息不断,无论是液力自动变速器(AT)、CVT还是DCT,国内企业在各自选择的技术路线上均取得显著进展。

  如奇瑞汽车首款自主研发的CVT在今年5月已经下线升的发动机,首期CVT生产能力为年产5万台,第二期产能为年产15万台,奇瑞配备CVT的车型预计将于今年年内上市。在今年的北京车展上,山东盛瑞传动股份有限公司带来了全新的8速自动变速器(8AT),是国内首款拥有完全自主知识产权的8速自动变速器,据悉,盛瑞已经与一汽海马达成6万套的合作意向,将于明年10月开始向海马两款整车进行批量供货。吉利汽车则集中力量进行先进AT和7速湿式DCT的产品化开发,目前已经完成了7速DCT的样机开发,预计再用两年左右时间,完成7速DCT的批量生产以及DCT开发的关键技术。江淮汽车正在为DCT项目招兵买马,其DCT项目已于2009年11月正式启动开发,将着力开发6速湿式双离合器,主要匹配江淮汽车自主开发的B级、C级、S级乘用车平台。吉孚动力(GIF)与上汽合作开发的DCT变速器将在今年装车上市,样品测试已经结束,将装配到上汽荣威等车型上,这将是国内第一款具备自主知识产权的量产DCT。

  目前,国内企业对于自动变速器技术的研发处于百家争鸣、百花齐放的状态。但不可否认的是,我国自主研发的自动变速器产业化水平仍然相当低,来自中国汽车工业协会的统计数据显示,在国产自动挡乘用车中,80%左右搭载的是进口自动变速器,而剩下的20%也主要来自外资控股的合资企业。2001年至2009年,我国进口额年均增长约28.9%,大大超过整车进口额年均增速。2009年,轿车自动变速器进口额高达37.23亿美元,比2008年增长26%。

  特性:AT的英文全称是automatic transmission,由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。因此AT也称为液力自动变速器。

  优点:液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作,使开车变得简单、省力,而且经过多年发展,AT的生产成本已经相当低。当前AT的挡位越来越多,从以前的4AT发展到现在的8AT,随之改变的是换挡速度和舒适性的提升以及油耗的改善。

  缺点:AT有自身的不足,如对速度变化反应较慢,换挡顿挫感明显,相对耗油等。虽然档位增加(齿轮增加)可以减轻AT的天生缺陷,不过,档位的增多也意味着体积和重量的增大,因此AT在未来档位增加上还是有一定局限性。

  发展前景:目前绝大部分自动档车型都是采用AT,国内主流AT车型都是5速AT,4AT的车型越来越少,有部分中级车和中高档车搭载6速甚至7速AT,而像雷克萨斯宝马奥迪奔驰的一些高档进口车型,已经用上8速AT。可以预见,随着生产成本降低,更多挡位的AT将被装配到更多车型上,而且由于技术成熟和成本优势,AT在未来很长时间里都将是自动挡车型的主流技术。

  特性:CVT的英文全称是Continuous Variable Transmission,直接翻译就是连续可变传动,顾名思义就是没有明确具体的挡位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽时,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用皮带、金属带和金属链等。

  优点:CVT由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换挡顿挫感也随之消失,因此CVT变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺。CVT的传动系统理论上挡位可以无限多,挡位设定更为自由,传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡,都更容易达到,CVT还有重量轻、体积小、零件少的优点。

  缺点:相比传统自动挡变速箱而言,CVT变速箱制造成本要略高,并且如果操作不当的话,出问题的概率较高。目前无论国内还是海外,CVT变速箱很多情况下还无法维修只能整体更换。CVT的传动的钢制皮带能够承受的力量有限,一般而言3.0L排量或者300牛米以上的扭矩是它的上限,不过随着技术的不断发展,已经打破了这个上限,但是由于构造原理和机械磨损的不可逆行,钢制皮带的使用寿命始终无法完美的解决,尤其是在用户喜欢激情驾驶的情况下,可靠性得不到充分的保证。

  发展前景:CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史,德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖,但日产本田却是CVT的最佳拥趸,博世是最新CVT变速器的发明和生产者。目前博世已与北汽签订CVT项目战略合作协议,加大对中国本土企业的技术转让力度,帮助中国自主品牌开发自己的CVT变速箱,以此来提高CVT关键技术对博世的采购量,从而推动国内CVT变速器市场的快速发展。据悉,通过采取一系列成本控制手段,博世性能更为优异的第二代CVT变速器生产成本有望不升反降。博世将利用CVT在国外小混合动力车型上的应用经验,结合当前中国市场实际需求,推进上述两个方面的技术在中国地区的应用。

  代表车型:在中国市场上应用CVT最多的整车企业主要是东风日产本田,在轩逸逍客、新天籁以及等车型上都有CVT,名爵MG3 SW 1.8L、奇瑞旗云、奥迪A6L/A4L的Multitronic都是采用CVT技术。

  特性:DCT的英文全称是double clutch transmission,中文意思是双,因为大众对该技术应用较早,也比较广泛,而且把其称为DSG(Direct-Shift Gearbox),所以DSG的大名传遍天下。其实除了这两种叫法还有很多,比如三菱的SST,保时捷叫PDK,宝马叫DKG、福特沃尔沃的Powershift,奥迪的S-Tronic等等。DCT分湿式和干式两种,湿式用的变速箱油比较多,体积较大,可以承受较大的扭力,干式用的变速箱油较少,体积更小,更紧凑,效率更高,适合小型车,但能承受的扭力不如湿式大。

  优点:DCT在效率和成本上都显示出许多优势,与传统的自动变速器相比,该系统换挡的舒适性更高,而且能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。同时,双离合器的使用,可以使变速器同时有两个挡位啮合,换挡速度不到0.2秒,比专业车手的手动变速还快。从技术角度上DCT对所有档次的车都非常适合,比其他变速器具有更高的燃油经济性。

  缺点:目前DCT变速箱面临的主要问题是制造加工的精度要求很高,导致成本也相当较高。另外,DCT依靠离合器来传递动力,在城市路况下,司机通常要在较慢的速度下驾驶车辆,此时DCT的离合器经常处于半离合状态,在较拥堵的城市路况下,长时间处于半离合状态的离合器容易过热,因此温度传感器会感知温度过高,从而使变速器停机。目前已知的DSG变速器停机案例多半发生在市区行驶过程中。

  发展前景:DSG双是以大众集团为首的欧洲车系主推的一款新型自动变速箱。由于大众一汽上汽的合作,在我国拥有广泛的市场基础,由此DCT变速箱拥有广阔的推广平台。除了大众系车型大力普及DCT外,目前国内政策支持明显偏向DCT,2008年底,在国家发改委推动下,由12家(一汽上汽东风、长安、奇瑞、华晨、江淮长丰吉利、广汽、中顺长城)中国车企联合成立的中发联实业有限公司,联合全球顶级自动变速器企业博格华纳成立合资公司,生产和开发双中的核心产品:双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块。博格华纳相关人士预计,到2020年,中发联的12家股东厂商生产的自动挡车型中,将有80%采用DCT变速器。

  代表车型:除了大众的车型外,国产车型方面,主要是沃尔沃S40 2.0L Powershift,福特的新一代福克斯嘉年华也有望搭载DCT变速器进口车方面,保时捷Panamera宝马M3法拉利三菱EVO、日产GT-R奔驰部分AMG车型都采用DCT技术。

  特性:AMT的英文全称是automated mechanical transmission,中文意思是机械式自动变速箱。AMT可以看成是自动的手动变速箱,A是在通常的手动变速箱离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统,以达到自动切换挡位目的。AMT核心技术是微机系统,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。

  优点:AMT在性价比、节能环保等方面堪与AT、CVT产品媲美,而且解决了手动挡车的驾驶乐趣和自动挡车的安全省事的矛盾,A四类自动变速器中,技术难度相对较低,由于实质上还是手动变速箱,AMT在省油方面也继续了手动挡的优势。

  缺点:在行车过程中,AMT因挡位变动引起的顿挫感较强,舒适性较差,换挡过程中有可能出现动力中断。

  发展前景:在国内乘用车当中,AMT目前只应用于一些A0级别的车型,AMT商用车上的普及速度比乘用车快。虽然AMT能在现生产的手动波基础上进行改造,生产继承性好,投入的费用也较低,容易被生产厂接受,但目前大部分厂家都有自己的AT供应商,加上AMT的舒适性和传动效率一般,AMT局限应用在经济型轿车之上,推广难度较大。

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