手動變速器日漸減少
根據世界最大的手動變速器製造商德國采埃孚(ZF)公司預測,到2012年北美市場出售的汽車中將只有6%是手動擋。而2002年在美國和加拿大市場出售的汽車中,還有10%配備的是手動變速器。同樣的情況也發生在歐洲市場,原本是手動變速器的市場,不斷被自動變速器占領。歐洲汽車製造商和經銷商協會日前統計的數據顯示,在英國,現在裝配自動變速器的汽車占汽車總量的15%,而5年前這個數字是13.5%。據預測,2013年歐洲變速器市場上,配備手動變速器(MT)的汽車將占52%,配備手動自動變速器(AMT)的將占10%,配備無級變速器(CVT)的將占2%,配備雙離合器變速器(DCT)的將占 16%,配備自動變速器(AT)的將占20%。
另有報告顯示,在重型卡車和商用車上,自動變速器的比例也在增加。從1996年到2006年的10年裡,重卡中自動變速器的比例已經從5%上升到18%。
而對於中國的變速器市場,一定會與國際「接軌」——手動變速器的市場份額將下降。有數據統計,目前國內乘用車中手、自動擋的比例是6:4。但隨著越來越多的消費者追求「方便」、「省事」,非手動擋市場的份額無疑會逐漸加大。但到底是AMT、CVT、DCT、AT還是其他變速器,還要看市場變化和新產品的開發情況。
自動變速器分類及比較
自動擋變速器的汽車,能根據路面的狀況自動變速變矩,駕駛者可以全神貫注地注視路面交通而無須分出精力換擋。汽車自動變速器常見的有以下幾種型式,分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電子控制機械式自動變速器(AMT);雙離合器變速器(DCT),目前轎車普遍使用的是AT。
AT與手動變速器相比,在結構和使用上有很大的不同。手動變速器主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩,而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。
特點AT不用離合器換擋,擋位少變化大,連接平穩,操作容易。但缺點也多,一是對速度變化反應較慢;二是相對費油不經濟,三是機構複雜,修理困難。
CVT採用傳動帶和可變槽寬的棘輪進行動力傳遞,即當棘輪變化槽寬時,相應改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行變速,傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。
特點CVT的優點是重量輕、體積小、零件少,與AT比較具有較高的運行效率,油耗較低。但CVT的缺點也是明顯的,就是傳動帶很容易損壞,不能承受較大的載荷,只能限用於1升排量左右的低功率和低扭矩汽車,因此在自動變速器中占有率不到4%。無級變速器——帶式或鏈條式驅動(CVT)在歐洲已有應用,並在日本市場也已成功地立足,但無級變速的優勢同時也導致了扭矩能力的限制和傳動效率的降低。
AMT在性價比、節能環保以及維護保養等方面堪與AT、CVT產品媲美,而且解決了手動擋車的駕駛樂趣和自動擋車的安全省事的矛盾,是一款有發展潛力的變速器,但相對來說應用車型較少,技術還需繼續深化。
OCT是在機械變速器的基礎上使用了自動部件——液壓啟動裝置、TCU以及平行雙離合器,目前主要為無油雙離合器變速器,為橫置前驅,在大眾公司取得了巨大成功。繼大眾、奧迪之後,許多其他汽車製造商正準備在今後幾年推出類似的產品。GETRAG集團還在研發用於後輪驅動的產品以及縱置前驅的帶有液壓啟動裝置的浸油雙離合器變速器DCT。
特點DCT在效率和成本上都顯示出許多優勢,與傳統的AMT相比,該系統換擋的舒適性更高。同時,從技術角度上DCT對所有檔次的車都非常適合,比其他變速器具有更高的燃油經濟性。
無論是在提高燃油經濟性還是在降低排放上,變速器系統的創新與發動機開發相比,更易於降低額外的成本,而且可以為混合動力車的改進服務。而目前普遍使用的傳統變速器汽車存在著很多弊病。統計表明,在80%以上的道路條件下,一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40%,在市區還會跌至25%。有專家對已有的變速器進行了技術分析:AT能自動進行反覆的加速、減速、換擋等功能,具有變速平滑、駕駛輕便等優點,但其在油耗方面比手動變速器高5%-15%。CVT雖然具有速比柔和、舒適的特點,但變速器內的能量損失過大並不節油,承載扭矩具有局限性,成本還高。AMT比AT和MT節能,但它畢竟是基於MT發展起來的,具有不可逾越的技術阻礙——動力中斷現象,一般應用在緊湊型車和商用車上。據分析,DCT用於汽車不但可以保證最有效的降低排放、提高傳動效率、降低能源損耗,單是節能就比5速AT高15%,如果與混合動力相匹配,節能效果會更加明顯。此外,DCT在排放上符合目前最為苛刻的《新歐洲行駛工況標準》制定的每公里CO2排放量為90-120g的要求。
有關專家認為,DCT和AMT為混合動力車的驅動配置構建了一個非常好的平台。同時,DCT採用的是機械傳動,調整控制程序、改變加速度性能後,適於中高檔轎車和運動型汽車。
綜上所述,在歐洲已經有了一個好兆頭的DCT適合寬泛的車輛層次,將在各個市場展示出它的潛能。同時,隨著汽車消費對燃油消耗壓力的日益增加,擁有顯著燃油經濟性的DCT在整個世界市場乃至中國必將有廣闊的前景。
DCT在國內的發展契機
作為整車核心技術之一的變速器系統,在提高燃油經濟性和降低廢氣排放上扮演著重要的角色,因此其技術創新十分重要。其中DCT近幾年在汽車上的使用率越來越高,正日益受到業內關注。由於能源危機和環境污染給變速器系統的發展帶來廣闊前景,未來3-5年內DCT的需求與增長將超過傳統的自動變速器AT和手動變速器MT。DCT集AT、MT和AMT的優點於一體,可充分滿足節能和環保的要求,尤其適用於下一代混合動力車的研發和推廣。從成本的角度分析,與 CVT和AT相比,DCT具有巨大的價格優勢,將成為變速器系統發展的主流。
博格華納開發的DCT三年前就實現了批量生產,目前已經配套於大眾公司的很多新車型,如奧迪、高爾夫、帕薩特、途安等。在未來幾年,這項新技術將被引進國內,因為DCT非常符合目前中國國情。在中國開發和推廣DCT技術,可以充分利用現有的手動變速器生產基礎,這不僅能降低生產成本,而且大大縮短了產品上市時間。
當國內一些汽車企業目前還在考慮如何開發CVT和AMT時,大眾公司的DCT已經進入批量應用階段。在這項技術上,中國能否與國外同步發展?國外進入這個領域的時間也不是很長,我國的整車或零部件企業面臨著迎頭趕上的良好契機,可在整合國際資源、消化吸收先進技術的過程中,掌握開發新型變速器系統的核心技術。
目前,國內一些企業投入大量人力物力用於傳統AT和CVT的研究,在開發變速器方面進入了誤區。國內企業首先應該在耐久性、噪聲、換擋性能三方面,改進現有MT的質量和性能。然後,在商用車尤其是輕卡方面,加大AMT的研發力度,在轎車、SUV、MPV領域加大DCT的開發投入,力爭與國外DCT研發同步,這對國內企業來說是一個難得的契機。
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