變速器發(fā)展趨勢：從少擋到多擋再到少擋
日前，第四屆國際CTI“汽車變速器、混合動力汽車和電動汽車”論壇如期在上海召開。自2002年以來，CTI論壇（Car Training Institute，簡稱CTI）已在德國舉辦了13屆。如今，CTI論壇每年在德國、美國和中國召開，成為享譽世界的汽車傳動領域的行業(yè)會議。作為德國 CTI論壇的姐妹論壇，今年在上海舉辦的第四屆國際CTI論壇吸引了來自世界各地的業(yè)內專家，在6個分會場的42場專業(yè)報告會中，與會者共同探討了汽車傳 動與驅動領域內的新技術發(fā)展和成果。
當前，世界上每4輛轎車中就有1輛是在中國出售的，作為汽車產(chǎn)銷大國的中國汽車工業(yè)的動態(tài)已在影響著全球汽車工業(yè)的發(fā)展。由于汽車保有量不斷增長所帶來的 環(huán)境、交通、能源壓力越來越突出，到2020年國內車輛總體要減少30%的燃油消耗量和乘用車平均油耗降至5升/百公里的目標并不是說說而已。在可預期的 未來二三十年內，傳統(tǒng)型式的內燃機和各類變速器仍將是汽車動力傳動系統(tǒng)的主力。在此背景下，如何繼續(xù)提高傳統(tǒng)動力傳動型式的效率，如何加入更多電力與電動 化因素從而使綜合效率有更好的提升，這些都是CTI論壇所要討論的大的技術主題。
電動化如何更好地與傳統(tǒng)動力傳動系統(tǒng)相結合？哪些變速器方案會給中國帶來何種好處？混合驅動方案如何進一步提升整體驅動系統(tǒng)的效率？起步和換擋元件如何改 善舒適性、動力性和傳動效率？類似的話題，在今年的CTI論壇上得到了更為充分的討論。中國工業(yè)報記者在會場聆聽與采訪CTI論壇顧問委員會主席、德國倫 瑞克工業(yè)大學教授費里特•庫曲凱時，已經(jīng)找到了部分答案。
AT和CVT仍然是兩種適應的變速器
關于哪種變速器更為適合中國市場，是一個老生常談的話題，但在今年費里特•庫曲凱教授的解答中，也透露出了些許新意。
從市場應用情況看，中國的絕大多數(shù)乘用車還主要集中在交通密集的超大型城市和大中城市中。費里特•庫曲凱教授認為，從油耗和駕駛安全角度衡量，自動換擋的 變速器（即自動變速器）更適合于中國市場，其中包括傳統(tǒng)的自動變速器AT、雙離合變速器DCT、無級變速器CVT以及自排擋變速器AMT。
AMT基于手動變速器，對離合器和換擋機構的操作實現(xiàn)了自動化。根據(jù)汽車行駛情況，控制器可以通過液力或電子執(zhí)行機構對離合器實現(xiàn)開啟或閉合，同時對擋位 進行控制。但是由于在換擋過程中汽車的牽引力需要短暫中斷，導致汽車的加速度不連續(xù)，由此使得AMT的舒適性相對偏低。由于中國汽車市場對舒適性要求較 高，AMT的這個缺點導致其不適應中國市場。但從另一方面看，AMT在效率和燃油經(jīng)濟性上有不小的優(yōu)勢，對于商用車變速器是值得考慮的方案。
DCT對于中國變速器供應商是一個極為重要的產(chǎn)品，是由于中國相關企業(yè)有著非常豐富的研發(fā)和生產(chǎn)手動變速器的經(jīng)驗。由于DCT與手動變速器的齒輪箱非常相 似，中國企業(yè)的這些經(jīng)驗完全可以用在DCT的研發(fā)和生產(chǎn)上，而用于生產(chǎn)手動變速器的機床也可以用于DCT的生產(chǎn)。基于這個原因，中國變速器企業(yè)已經(jīng)有能力 自主研發(fā)和生產(chǎn)中國自己的DCT產(chǎn)品。但在少數(shù)一些關鍵部件上，中國企業(yè)還需要借助國外廠商的供應。
AT與CVT的結構都更為復雜，研發(fā)中的挑戰(zhàn)性更大，所需的核心技術知識更深，尤其涉及到齒輪組的結構、液力變矩器、自動變速器中的換擋裝置以及無級變速器中的滾輪和執(zhí)行機構的研發(fā)等。 盡管DCT近幾年在中國市場上升的勢頭很快，其所帶來的傳動效率和舒適性也皆有口碑，但AT對于中高級車仍然極為重要，因為這一級別的汽車對舒適性的要求 很高。恰恰在這一方面，AT能提供佳的起步、換擋舒適性和起步動力性，這也是為何AT在全球所有自動換擋的變速器市場中占多份額的原因。因此，費里特 •庫曲凱教授認為，中國的變速器企業(yè)繼續(xù)加大對AT技術的研發(fā)是尤為必要的。
此外，費里特•庫曲凱教授也表示，基于中國客戶的駕駛風格、中國的交通狀況，同時也由于CVT在近10年中的長足發(fā)展，CVT將在中國市場上扮演舉足輕重的角色，并將不斷獲得更大的市場份額。
4擋變速器已顯老 “主動變速器”時代是否已來臨
當前的汽車保有甚至是新出產(chǎn)汽車中，仍然有不少是自然吸氣發(fā)動機與4擋自動變速器的組合。在節(jié)能減排壓力越來越大的未來市場中，這種動力傳動組合還能否擔當市場的主力？對此，費里特•庫曲凱教授發(fā)表了他的看法。
傳統(tǒng)的自然吸氣式發(fā)動機以及4到5速變速器的傳動系統(tǒng)，是無法達到今天燃油消耗以及二氧化碳排放的標準的。為了達到法律法規(guī)的要求，如果不配備混合動力的 話，以C級車及更小級別的車型為例，只有通過采用小排量直噴式渦輪增壓發(fā)動機并配備7~9速的自動變速器才能達到要求。而對于SUV等較大車型來說，則必 須采用混合動力系統(tǒng)才能滿足油耗及排放的要求。
在電氣化已滲透到汽車技術各個領域的背景下，作為提高燃油經(jīng)濟性的核心角色，汽車變速器會有什么大的變化方向嗎？有，一種在變速器內集成1到2個電機，從 而實現(xiàn)所謂“主動變速器”的方案出現(xiàn)在人們面前。在這種變速器內，包含有電機、功率電子裝置、執(zhí)行器、傳感器、控制器，可以在變速器內將電能轉換為機械能 從而實現(xiàn)汽車驅動。為實現(xiàn)“主動變速”，變速器可以與汽車內所有模塊進行通信交流，特別是與驅動系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)以及車載資訊娛樂系統(tǒng)的通 信。“主動變速器”可按照駕駛性能、舒適性、動力性、燃油經(jīng)濟性等不同優(yōu)化目標執(zhí)行換擋任務，還可以根據(jù)駕駛情況將發(fā)動機或電機與傳動系統(tǒng)分開，在適當?shù)?時候再將其閉合。
