“传统汽车不断提高的节能要求,将推动自动变速器技术升级”;“新能源汽车尤其是电动汽车的发展,将给汽车变速器带来革命性影响。”这是在上海国际车展期间举办的“2011国际先进汽车自动变速器技术研讨会”上,中外变速器企业代表及专家传递出的信息。
本次研讨会由中国汽车工程学会主办,今年已是第三届,共有30多家变速器研发及生产企业代表进行技术演讲。
中外联合研发自动变速器成主流
记者粗略统计,在30多家技术演讲企业中,中资企业仅有6家,整个研讨会几乎是外国企业自动变速器技术大会演。
“中国汽车企业在自动变速器技术方面与国际先进水平差距依然很大。”中国机械工业联合会执行副会长、中国汽车工程学会理事长张小虞指出,2010年,我国乘用车自动变速器装配比例已经超过40%,在合资品牌汽车中超过50%,自主品牌汽车仅有10%左右,差距非常明显。
参加技术演讲的除采埃孚、伊顿、艾里逊、格特拉克等国际知名变速器供应商外,还有众多变速器设计公司,如艾尔维、吉孚动力、里卡多等。国内企业展示的变速器,基本都是与外国公司联合设计的,如一汽DCT(双离合自动变速器)是与博格华纳合作开发的,上汽DCT是与吉孚动力联合设计的,中国重汽AMT(电控机械式自动变速器)是与威伯科合作的,盛瑞8AT与里卡多合作进行工程化开发。
可以说,自动变速器中外联合研发已经成为趋势,甚至遍地开花。在自动变速器需求持续增长,自主技术欠缺的情况下,借力外国公司技术成为一条捷径。这也是众多国外变速器设计公司热衷参加各种变速器研讨会的原因,他们已经找到在中国拓展业务的好时机。
节能是变速器技术发展趋势
本届研讨会上,各家企业展示的新型自动变速器均突出节油性能。可见,节能已成为自动变速器技术发展的主要着力点。
中国一汽副总工程师兼技术中心主任李骏认为,将于2013年实施的第三阶段燃油消耗量限值标准,油耗比第二阶段标准下降20%,对汽车企业的节能技术提出更高要求。这项新油耗标准成为影响变速器技术发展的主要因素,将促使汽车企业采用更高效的变速器,手动变速器应该在5挡以上,自动变速器应该在6挡以上。
李骏特别提出:“现在不能再推4AT了,使用4AT的汽车很难达到新油耗标准。”
博世在研讨会上展示了新型CVT(无级变速器)技术。据博世变速器技术有限公司副总裁柯世盟博士介绍,通过液压控制系统等方面改进,博世CVT的燃油经济性比6挡手动变速器低7%。
从研讨会上看,DCT的介绍内容所占比例较高,很多汽车企业在众多自动变速器中选择DCT,正是看中其出色的燃油经济性。据舍弗勒公司工程师介绍,现在越来越多的企业选择干式双离合自动变速器,也是因为其相比湿式DCT更节油。
在商用车方面,自动变速器节油性能显得更为突出。伊顿公司AMT经理及总工程师Todd Simione均表示,伊顿研发的AMT比普通液力自动变速器省油22%左右。在中国城市公交车上路试的数据显示,配装伊顿AMT变速器的公交车,比手动挡公交车的平均油耗低3.5%。
“变速器节油性能的开发还应该与发动机相配合。”李骏指出,单独发动机技术的提升能节油4%~8%,单独变速器性能的提升能节油3%~5%,变速器与发动机匹配得好能节油13%~15%。
新能源汽车给变速器带来革命
以电动汽车为代表的新能源汽车被普遍认为是汽车产业战略转型的方向。当前,新能源汽车发展势头越来越盛,因此,本届研讨会上关于新能源汽车用自动变速器技术的展示,成为重点和热点。
混合动力汽车变速器需要同时控制发动机和电动机,所以技术要求最高、难度最大。从研讨会展示的产品看,应用于混合动力汽车的自动变速器已经成为国内外汽车企业研发重点,呈现出百花齐放的状态。
李骏介绍了一汽研发的混合动力汽车AMT和DCT;采埃孚工程师介绍了全新8速混合动力汽车自动变速器(8AT);艾尔维公司介绍最新研发的应用于前横置发动机的新型9速混合动力双离合变速器(9DCT);格特拉克公司展示了从轻混到插电的可扩展式混合动力双离合变速器(6HDT250)。
相比之下,电动汽车对变速器的影响更为巨大,甚至是革命性的。德国大陆动力总成单元变速器系统工程师介绍说,由于电机的智能控制,电动汽车可以不需要变速器,如果这种技术普及,汽车变速器或将消亡。
有专家指出,为提高电动汽车效率,避免电动机本身性能不足,变速器还是可以发挥作用的,不过仅需要单挡或两挡自动变速器即可。
艾尔维工程师告诉记者:“变速器在电动车上的应用,需要考虑效率及舒适性问题,我们认为,两挡变速器在电动车上的应用将成为未来的主要发展趋势。”
“未来几年内,新能源汽车将从混合动力向纯电动过渡,所以传统变速器与电机的集成可能占主导方向。对发动机舱空间的有效利用及电能、机械能转换效率损耗提出了挑战。这需要从硬件空间布置以及高效软件控制策略两个方面提高自动变速器性能。”艾尔维工程师这样预测。
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研讨会展示的部分新能源汽车自动变速器
艾尔维9挡混合动力DCT
在本届研讨会上,艾尔维工程师介绍了其最新研发的9挡混合动力双离合自动变速器。
该变速器采用紧凑型设计,适合于前置前驱车型的横向布置;采用灵活系列速比的9个挡位能够大幅提高车辆的舒适性和燃油经济性;承载能力强,最高输入扭矩可达450N·m;采用集成的30kW电机具备通用的并联混合动力功能。此外,该DCT经简单改造后,可以衍生出新型8挡DCT。
采埃孚8挡混合动力变速器
采埃孚展示的8挡并联混合动力自动变速器(8AT),采用内燃机动力和电动机动力以并联方式接入,可以单独或者共同使用。
该变速器在常规变速器液力变矩器的位置,安装了紧凑型电动机、离合器、扭振减振器和液压元件。在两种动力之间用一个分离离合器隔断,内燃机通过这个离合器,可以完全与动力总成断开。汽车不仅可以由纯电力驱动,而且可以通过再生能量(回收制动能量)避免内燃机在高拖曳扭矩情况下进行驱动,有利于减少能耗。
格特拉克可扩展式混合动力DCT
格特拉克公司展示了从轻混到插电的可扩展式混合动力双离合自动变速器(6HDT250)。该变速器是格特拉克现有传统变速器6DCT250的升级版,通过使用电动机械的不同长度来实现升级功能,包括轻度混合、重度混合和插电式混合。通过灵活的结合点控制,实现内燃机和电动机的高效率运作。更可贵的是,为实现这些功能,没有增加除混合动力所含部件外的零部件,降低了成本。