汽車(chē)自動(dòng)變速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

李波

【摘 要】汽車(chē)是高新技術(shù)的最具潛力的商業(yè)載體，由于近年來(lái)乘用車(chē)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，中國(guó)用車(chē)變速器需求量迅速增長(zhǎng)，其中絕大部分為手動(dòng)變速器，但是自動(dòng)變速器的需求比例不斷提高。與此同時(shí)隨著車(chē)用市場(chǎng)迅猛發(fā)展，，輕型貨車(chē)用變速器占市場(chǎng)主流，然而重型車(chē)變速器市場(chǎng)有可能成為以后汽車(chē)市場(chǎng)的新亮點(diǎn)。在手動(dòng)變速器領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)品牌已占據(jù)著主要地位。但技術(shù)層次更高的自動(dòng)變速器市場(chǎng)卻被進(jìn)口的產(chǎn)品占領(lǐng)者主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)變速器企業(yè)未來(lái)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。自動(dòng)變速器作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的組成，其發(fā)展毫無(wú)置疑的反映了現(xiàn)代該項(xiàng)技術(shù)的潮流。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)變速器；汽車(chē)；自動(dòng)變速器發(fā)展趨勢(shì)

1.自動(dòng)變速器的種類(lèi)及現(xiàn)狀

汽車(chē)自動(dòng)變速器是隨著車(chē)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(chē)的控制原理可以分為三種類(lèi)型：液力自動(dòng)變速器、機(jī)械自動(dòng)變速器和機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器。

1.1液力自動(dòng)變速器

液力自動(dòng)變速器（簡(jiǎn)稱(chēng)AT），是最早的自動(dòng)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(chē)速和負(fù)荷來(lái)進(jìn)行雙控制的，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、換檔沖擊小等特點(diǎn)。與手動(dòng)變速器相比較，液力自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的區(qū)別。

自動(dòng)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(jiǎn)單化了操作，它具有離合器的功能，又使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)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(wú)級(jí)變速，對(duì)負(fù)載具有良好的的自動(dòng)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(dòng)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(dòng)變速。AT系統(tǒng)已經(jīng)相對(duì)成熟，是當(dāng)前汽車(chē)裝備自動(dòng)變速器的主流。

電控自動(dòng)變速器。電控系統(tǒng)變速器（簡(jiǎn)稱(chēng)AMT），早在90年代中期，法國(guó)雷諾R16TA轎車(chē)首次使用了電子控制自動(dòng)變速器，與全液壓的區(qū)別在于自動(dòng)換檔的控制系統(tǒng)是由電腦來(lái)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(lái)越多的自動(dòng)變速器使用了電子控制。自動(dòng)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(chē)速和油門(mén)等、通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送給電腦，電腦通過(guò)識(shí)別處理將換檔的信號(hào)作用于換檔電磁閥。

（1）無(wú)級(jí)變速器。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)（CVT）。CVT變速器采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的錐輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)錐輪變化槽寬時(shí)，相應(yīng)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速。傳動(dòng)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(jiǎn)稱(chēng)DSG。

1.2國(guó)內(nèi)自動(dòng)變速器維修現(xiàn)在常用維修模式

1.2.1自動(dòng)變速器專(zhuān)業(yè)維修廠

同國(guó)際上所采用的模式一樣，由授權(quán)專(zhuān)業(yè)維修廠維修各廠家生產(chǎn)的自動(dòng)變速器，而不只是對(duì)單一品牌進(jìn)行維修。

1.2.2品牌代理

由整車(chē)廠授權(quán)旗下4S店進(jìn)行簡(jiǎn)單維修，總成維修由專(zhuān)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(zhuān)業(yè)維修工具和檢測(cè)設(shè)備的小型公司采用小規(guī)模、低成本的方式對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，維修質(zhì)量很難得到保證。

2.自動(dòng)變速器的發(fā)展趨勢(shì)

隨著人們與汽車(chē)的不斷接觸，國(guó)內(nèi)的消費(fèi)者也已經(jīng)對(duì)汽車(chē)有了更多更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)廠商而言，也開(kāi)始越來(lái)越快的將自己的新技術(shù)引入國(guó)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(chē)發(fā)展的趨勢(shì)，也是自動(dòng)變速器的發(fā)展必然，越來(lái)越多的機(jī)械部件逐漸被電子化取代，例如越來(lái)越多的車(chē)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(lái)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(tái)最大化。

（3）與其他汽車(chē)控制系統(tǒng)集成化。汽車(chē)電子化的趨勢(shì)將越來(lái)越趨向于“一個(gè)大腦”控制，即眾多汽車(chē)控制系統(tǒng)集成化。目前，汽車(chē)CAN總線比較混亂，包括車(chē)身電子控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速器控制以及未來(lái)的混合動(dòng)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(lái)CAN發(fā)展的重點(diǎn)。GIF此前宣布將和AVL就發(fā)動(dòng)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(chē)-路閉環(huán)環(huán)境之一，裝有自動(dòng)變速器的汽車(chē)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(lái)越成熟，控制也越來(lái)越準(zhǔn)確，相信不久將應(yīng)用于自動(dòng)變速器大批量制造生產(chǎn)中。

2.2市場(chǎng)層面

（1）自動(dòng)變速器產(chǎn)品線下伸。近幾年，自動(dòng)變速器市場(chǎng)風(fēng)云突變，先是中聯(lián)發(fā)宣布大連DCT的150萬(wàn)產(chǎn)能開(kāi)工，接著日本愛(ài)信在的蘇州4AT項(xiàng)目啟動(dòng)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(kāi)發(fā)CVT等等，自動(dòng)變速器的成本下降是必然趨勢(shì)。此外，日本地震使眾多日本汽車(chē)零部件企業(yè)開(kāi)始加快本地化的步伐，這無(wú)形中是中國(guó)的變速器低成本趨勢(shì)的一劑針強(qiáng)心劑。

（2）本土手動(dòng)變速器生產(chǎn)企業(yè)“自動(dòng)擴(kuò)張化”。這里的“自動(dòng)擴(kuò)張化”有兩層意思，第一層意思是指“自動(dòng)”：手動(dòng)變速器生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品通過(guò)自主開(kāi)發(fā)或者技術(shù)引進(jìn)逐漸向AMT自動(dòng)變速器轉(zhuǎn)變；第二層意思是“擴(kuò)張”：手動(dòng)變速器企業(yè)的AMT產(chǎn)品客戶(hù)逐漸由向自主品牌的A00級(jí)別車(chē)和A0級(jí)車(chē)轉(zhuǎn)變。例如奇瑞QQ、長(zhǎng)安奔奔、江淮同悅、一汽夏利等均用AMT替代原來(lái)的MT。未來(lái)也將會(huì)向微車(chē)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(chē)采用自動(dòng)變速器的車(chē)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(chǎng)總量43%、五速占20%、六速占34%、七速以上占3%。從目前來(lái)看，4AT仍然占有領(lǐng)先地位，但是其被5AT、6AT取代是大勢(shì)所趨。檔位多使自動(dòng)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(chē)輛的起動(dòng)性能、改善換檔平順性、提高乘坐舒適性、降低車(chē)輛的噪聲油耗以及使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力分配更合理。

3.結(jié)束語(yǔ)

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，節(jié)能減排才是汽車(chē)業(yè)重中之重，至于哪種變速器取得第一，這要取決于市場(chǎng)和自身技術(shù)的優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)在未來(lái)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(dòng)變速器都會(huì)有一定的市場(chǎng)占有率。畢竟變速器之爭(zhēng)與新能源汽車(chē)之爭(zhēng)不同，前者屬于成熟技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)取得一定的市場(chǎng)；而后者屬于不成熟技術(shù)，在國(guó)外沒(méi)有成功的運(yùn)營(yíng)示范，屬于摸著石頭過(guò)河，因此需要國(guó)家引導(dǎo)，避免資源浪費(fèi)。 [科]