邵長青
浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江杭州 310018
汽車雙離合器自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
邵長青
浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江杭州 310018
由于綜合了手動和自動變速器的優(yōu)點(diǎn),近年來雙離合器自動變速器在國內(nèi)外都得到了快速的發(fā)展,在變速器市場占有率越來越高。從品牌、市場占用率、技術(shù)等各方面分析了雙離合器變速器的發(fā)展現(xiàn)狀、指出了雙離合器變速器的廣闊的發(fā)展前景。
汽車;雙離合器變速器;發(fā)展現(xiàn)狀;展望
隨著生活水平的提高,汽車越來越普及,同時人們對汽車性能的要求也越來越高,汽車的性能不僅取決于發(fā)動機(jī),而且在很大程度上依賴于變速器及變速器與發(fā)動機(jī)的配合。手動變速汽車(MT)駕駛樂趣強(qiáng),傳動效率高,但不易操縱,容易造成駕駛疲勞;自動變速器(AT)汽車易于操縱,方便,但傳動效率低,耗油。MT帶來的駕駛樂趣和AT帶來的便利性是一對突出的矛盾,而雙離合器變速器(Dual Clutch Transmission,以下簡稱“DCT”)能夠解決這對矛盾,它綜合了手動和自動變速器的優(yōu)點(diǎn),傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作便利、無動力中斷,自2002年正式在大眾高爾夫量產(chǎn)問世以來,在國內(nèi)外都得到了快速的發(fā)展,在變速器市場占有率中越來越高,DCT必將有廣闊的前景。
自DCT量產(chǎn)以來,它在國外市場發(fā)展迅速,歐洲,美國,日本等國都占有一定的市場份額。在歐洲,德國的大眾集團(tuán)是雙離合器變速箱的引導(dǎo)者,在大眾(起步車型為14.28萬的寶來,旗艦車型是53.68萬的進(jìn)口CC3.6)、奧迪、西雅特、斯柯達(dá)、布加迪,甚至是大眾商用車中廣泛使用雙離合器變速箱,在整個DCT市場上占有巨大的份額,除此之外,德國的保時捷、寶馬、奔馳,意大利的菲亞特、法拉利,法國的雷諾、標(biāo)致-雪鐵龍,英國的蓮花等品牌個別車型也搭乘了雙離合器變速器。在美國,福特為2008款福克斯和C-MAX配備了濕式雙離合器變速箱,新一代福特??怂?、蒙迪歐、S-MAX、Galaxy和Kuga都可以選擇雙離合器變速箱;通用汽車的破產(chǎn)保護(hù)和結(jié)構(gòu)重組令雙離合器變速箱受到影響,其引入時間一拖再拖,按照通用的計(jì)劃,將在2012年引入干式雙離合器變速箱,用于配備GMC Granite。在AT占主導(dǎo)的日本,三菱在東京也發(fā)布了自己研發(fā)的雙離合器SST(Sport Shift Transmission),雙離合器的SST給駕駛者提供了三種模式分別為正常,運(yùn)動及超級運(yùn)動,以滿足各種路面的需求。日產(chǎn)GT-R采用六前速雙離合變速箱,與其它高性能跑車相同,本田也正在研發(fā)雙離合器變速箱,并計(jì)劃將其與新一代混合動力系統(tǒng)配套。
現(xiàn)在很多先進(jìn)的汽車技術(shù),我國都依賴于國外,自主品牌暫時還沒有搭乘DCT的車型,但是國家對其相當(dāng)重視,各汽車公司,高校,研究所都在積極研發(fā)。2009年,博格華納中國投資有限公司與中國中發(fā)聯(lián)投資有限公司(由一汽、上汽、東風(fēng)、長安、奇瑞、華晨、江淮、長豐、吉利、廣汽、北汽、長城組成)共同投資組成的合資公司成立,共同研發(fā)DCT的關(guān)鍵技術(shù);國內(nèi)幾所高校也對DCT特性進(jìn)行了技術(shù)研究,包括吉林大學(xué)的葛安林團(tuán)隊(duì),重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的秦大同團(tuán)隊(duì),以及同濟(jì)大學(xué)等高校;杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司承擔(dān)的國家重點(diǎn)項(xiàng)目“汽車開發(fā)先進(jìn)技術(shù)”的“轎車雙離合器自動變速器(DCT)研究開發(fā)”課題,該課題在分析國外轎車雙離合器自動變速器(DCT)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合奇瑞A520系列轎車的技術(shù)要求,開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的6擋250N·m干式雙離合器自動變速器(DCT)功能樣機(jī)。
當(dāng)前的DCT雙離合器主要分為濕式和干式兩種,濕式離合器泡在油液中工作,并且需要一套冷卻系統(tǒng)對油液降溫,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,傳動效率較低,但是傳動效率較高DQ250型六前速DSG為濕式離合器,最大可傳遞350Nm扭矩。通常說來,新近設(shè)計(jì)的濕式離合器都可以傳遞350 Nm甚至更高的扭矩輸出,例如布加迪威龍的六前速濕式雙離合器變速箱可以應(yīng)對W16四渦輪增壓發(fā)動機(jī)高達(dá)1250 Nm的扭矩輸出。而干式不需要油液,因此干式雙離合器的結(jié)構(gòu)更簡單,重量也更輕,工作效率更高,具有更優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性(干式離合器在工作時無需攪動油液,動力損失?。?,但干式離合器傳遞扭矩的能力有限,通常用于配備動力偏弱的小型車,例如大眾的DQ200型七前速DSG為干式離合器,最大只能傳遞250 Nm扭矩。因?yàn)槭切滦图夹g(shù),DCT還存在一些問題,2009年大眾汽車就因?yàn)镈SG油溫傳感器的問題被召回。
圖1 大眾2007年底推出的全新7速DSG使用了干式離合器
表1 各地區(qū)變速器市場DCT所占的比例
變速器市場上所占的比例有所增加,下表是各大州的市場占用率,其中亞洲不包含日本。從圖表可以看出在歐洲D(zhuǎn)CT普及率最高,同時可以看出2005到2010年的五年時間里DCT得到了很大的發(fā)展。
表2 各地區(qū)2015年變速器市場DCT所占的比例
從上面可以看出,DCT取得了一定的發(fā)展,發(fā)展空間巨大,它具有其他變速器無法比擬的優(yōu)勢和優(yōu)點(diǎn),并且應(yīng)用范圍非常廣,不僅可用于大扭矩的跑車,也可用于扭矩較小的低端車。同時DCT具有良好的生產(chǎn)繼承性, 可以充分利用原有的手動變速器的生產(chǎn)設(shè)備(只需要增加部分元件的生產(chǎn)設(shè)備)以及工程技術(shù)人員,這樣只需要對原來的生產(chǎn)設(shè)備就行改進(jìn)與調(diào)整,無需高額,這樣具有極大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查預(yù)測,到2015年其在自動變速器市場上將占有更大的市場份額,到那個時候歐洲的占用率將到達(dá)29%,亞太地區(qū)也將達(dá)到13%。表2 是各地區(qū)2015年變速器市場DCT所占的比例。
至于中國,估計(jì)2012年第一輛雙離合器汽車將問世,榮威550將搭乘自主研發(fā)的DCT。我國有大量的齒輪廠和手動變速器廠,可以充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)能力和設(shè)施開發(fā)DCT產(chǎn)品,減少投資成本,因此中國有適合DCT產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)和條件,這樣DCT在我國也將有廣闊的前景。
1)雙離合器優(yōu)點(diǎn)突出,近幾年國內(nèi)外都取得了不錯的發(fā)展;
2)雙離合變速器是未來變速器技術(shù)的發(fā)展方向,具有廣闊的發(fā)展前景,將在不久的將來成為變速器的主力軍;
3)因?yàn)槲覈写罅康氖謩幼兯倨鞯闹圃鞆S和齒輪廠,DCT在中國可以大力發(fā)展,可以作為中國變速器的發(fā)展方向。
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1674-6708(2011)57-0152-02