乘用车变速箱技术发展趋势探讨.docx

乘用车变速箱技术发展趋势第一部分中国乘用车市场变速箱配匿现状，第二部分国内乘用车自动变速箱开发现状，第三部分探讨下乘用车变速箱发展方向。I、中国乘用车市场变速箱配置现状1.1.中国乘用车市场乘用车的配置现状：国内自动变速箱和手动变速箱的比例为60.7%和39.3%。自动变速箱中，AT变速箱约占34%,其中6AT占25%,其次是CVT1.1.6%,DCT1.1.5%.MT中5MT占主要地位，33.12%,6MT6.23%左右,我记得2013年时MT以48%首次低于臼动变速箱，这个趋势还在延续。1.2分排燧的变速箱类型占比：发动机的排量越高配备MT变速箱的比例越低,MT变速箱主要匹配在1.31.6发动机上，其次为1.5T-1.6T发动机。AT变速箱占据自动以上汽乘用车为例，2.0T发动机不考虑手动变速箱，在1.5T发动机的比例在10%左右，1.54.6发动机的比例约30%,13不同派系的变速箱占比对比：自主品牌MT占比较高的比例，日系以CVT为主，美系、韩系、法系以AT为主，德系是DCT较多,但仍少于MT。1.4自主品牌：由丁咱主车型大多价格较低，主打性价比，所以仍以手动变速箱为主，占比超过71%。而自动变速箱多搭载于自主SUV车型，但由于缺乏成熟的核心供应商，多为外部采购，且供应商选择较为分散，所以类型也较多。其中Ar变速箱占比最高，达到14%。小结：I.臼动变速箱占据主要市场份额，约占全部变速箱市场的60.7%,其中AT变速箱，约占34%。2,自主品牌由于自主车型大多价格较低，主打性价比，仍以手动变速箱为主。日系以CvT为主，美系、韩系、法系则AT车型为主，德系车型DCT较多，但仍少于AT。3,国内自主4AT/6AT的变速箱技术，经过多年的研发，逐步被市场接受，开始批星进入市场。同时随着2020年爱信与国内多家主机合资工厂6/W产品的投产.6速将成为AT的主流产品.4,国内自主的CvT变速箱，在成本压力的驱动下，近年得到快速发展。上汽乘用车，上汽五菱，万里扬开发的CVT新产品，2018年开始逐步进入市场。5,随着国内自主AT/CVT技术的成熟，以及爱信本地化生产6AT产品的投产，手动变速箱的市场份额降进一步减少。2、国内乘用车自动变速箱开发现状2.1 AT自动变速箱2009年，吉利全资收购澳大利亚DSI自动变速器公司，产品陆续搭载在博越，博瑞等车型.2014年将DSI的61%股权出售给了双林集团.2014年4月，华泰汽车6FA38AT变速耦搭载整车上市。2014年8月，山东盛瑞8AT搭载江铃陆风X58AT上市。20"年6月，东安汽发(DAE)6AT,产品正式下线。2017年9月，万里扬6AT,样机试制.2019年6月，蓝罐传动6AT下线。2019年，轩平变速箱6AT20/28即将投产。2.2 CVT无级变速箱2(X)8年，邦奇动力在南京开始生产CVT.,29年，江超容大CVTRDC-15小批量投产。2012年，奇瑞CvTI90批量投产，搭载车型上市。2014年，江麓容大RDC-16投产。2015年12月,万里扬收购奇瑞CvT业务.2018年8月,万里扬CVT25搭载吉利，奇瑞车型投产。2018年9月，上汽柳东VTF25变速箱投产。2()18年10月，上汽乘用车CVT1.80投产。2019年6月，万里扬CVT1.8搭教吉利，奇瑞车型投产。2.3 DCT双岗合器变速箱2011年9月比亚迪汽车，干式双离合变速器6DT25在深圳投产卜线。2013年5月,上汽乘用军,湿式双离合变速箱搭救荣威550Eh2014年5月，比亚迪汽车，湿式双离合变速器6DT35,投产上市.2014年IO月，江港汽车，6WDCT双离合变速器投产下线。2015年IO月，上汽乘用车，7DCT干式双离合变速箱搭载MGGT上市。2016年08月，长安汽车，DCI1.70的5速双离合变速箱上市。2016年底,红旗一汽轿车，H7搭载7DCT350R双离合变速箱上市.2017年4月，长城汽车，7速DCT双高合变速箱投产。2017年05月，一汽轿车，新建双离合项目DCT220自主变速器。2017年7月，吉利汽车，7DCT变速箱上市。2017年()8月，长安汽车.DCT2707速湿式双离合自动变速器上市。2017年I1.月，上汽通用五菱，宝骏730就新增柳州上汽DCT360变速器。2018年的4月，海马汽车，湿式双离合器上市。2019年初，广汽传祺，7速湿式DCT变速器。202()年，上汽乘用车全新一代湿式中扭矩双离合变速箱将上市。小结：1)未来自主品牌主机厂依然以开发DeT变速箱为主，CVT和AT为辅，2)目前AT变速箱主要采购第三方产品为生，主要来源：日本爱信，韩国摩比斯，国内独立变速箱公司等.2020年后，爱信与国内多家主机合资工厂6AT产品的投产。第三部分乘用车变速箱发展方向3.1 全球法规趋势及变速箱技术发展趋势全球雾赛比较严重，排放方面国家法规要求越来越严，从法规来看这个不详细讲了，前面很多老师都已经说过，全球排放法规趋同，我国2015年到2020年，排放要求从167gkm降低到一I2gkm,百公里油耗从6.91.降到51.,节能减排的需求，直接推动变速箱技术的发展。3.2 手动变速箱的发展：MT的优势：成本低、简单可靠、技术、国内产业链成熟劣势：舒适性、操作复杂刚刚讲了手动变速箱已经跌到40%了，不过它的特点是成本低，简单可兆，技术产业链成熟，还会有一段长的生命周期,对MT来说，技术发展还是有必要的。尤其是对驾驶乐趣方面，现在是时驾驶性能包括操控噪声等等提出了更高的要求。应用匹配原则：P低成本入门级车型P运动车型，追求驾驶乐趣p5/6速应用原则P两轴/两轴半/三轴pAO级车以5MT为主，A级车5M176MT,A+以6MT为主MT尽管处于下降趋势，但还会存在相当长的时间，因此MT小型化也是一个趋势，我们有一款变速箱原来是130Nm,在同样的体枳I；已经升到了145Nm,还要升到到150Nm.换挡系统要不断的优化，趋势是要搞集成式的轻量化的系统，第二个是油发的控制，这里面有很多方法，包括有一种储油系统根据转速的变化调节油量，还有采用主动涧滑的方式进一步减少搅油损失的研究，还有一种是小型化的差速器、有壳体的轻量化等。另外同步罂性方面的研究还是热点。以换挡行程为例，最早9.5mm,逐步减低到8.7、8.5.现在目标是8.2,新型的同步器的研究一直没有停止过，一方面就是减小行程会提高换挡的舒适性，同时也有效的降低轴向尺寸，有利于轻量化的要求。在NVH方面,带有CPA离合罂的研究正在开展，优点：相比于双质员E轮，重址轻、成本较低：隔振性能介于双质量飞轮和普通从动盘减振港之间，可在正常行驶转速区间内消除共振，改善变速箱NVH,通过整车传动系统调试和评估，认为在小排量三缸发动机上可采用离心摆锤减振涔，取代双质量飞轮降低成本和重量。MTJr展E-C1.utchMT有一些市场抱怨，一是起步难控制，容易熄火，二是离合器踏板的操纵容易使人疲劳。现在新学驾驶的人员，很多学的就是AT,因为MT的学习难度大很多。E-C1.utch的配备会大大改善这状况。从目前匹配的情况来看，E-C1.utch技术进步非常的迅速，换挡己经不需要松油门，舒适性也有大的提高，这将延缓MT的生命力。新增零件变速箱挡位传感器换挡意图传感器油压传感器静液式离合器控制执行渊离合冷控制器可实现功能臼动控制离合器结合、释放自动起步，爬行发动机熄火保护离合器保护紧急制动脱开离合器支持滑行启停整车收益释放左脚，操作简单，驾般舒适有助于降低整车油耗手动也可以搞混动欧洲某款手动变速箱电气化技术路线I.增加一个电控离合器,这可提高舒适性并在可通过离台赛适时断开，实现发动机脱离，减低油耗2,借助并联到输出轴的电机，增加轻度混合动力功能。P3体系结构的优势在于，即使电控离合蹲将发动机分离，电机仍能提供牵引力。这可简化自动驻车、电动停-走等电动操纵功能。3,增加一个自动换挡模块，将混合动力手动变速器扩展成混合动力手自动变速器。这种解决方案在换挡期间可通过电机实现部分扭矩填补，从而极大改善日常行驶情况卜.的换挡舒适性。33双离港变速箱双离合"的特点效率离，直接换挡响应快，可以借用MT的技术资源，劣势就是舒适性，极端工况耐热性问题，配备的原则是中高端车型追求尚驾驶性和低油耗的车型。DCT变速箱的效率损失研究表明：油泵的损失、轴承的损失、齿轮搅油的损失占比例较大。技术路线分析方面的研究I、离合器是干式还是湿式？2,离合器执行渊、换挡执行器是电动还是液压？3、对于液JK系统,是高压的CSC系统还是中低压油缸系统？4,是机械泵？是纯电动泵还是混合泵？5、另外换挡液压系统是高压还是低压的？SA1.C将于明年推出的七速湿式DCT280,采用了高压CSC和双电子泵，换挡系统采用高压蓄能器，另外采用了三腔结构,齿轮传动部分采用手动变速箱油，换挡操纵和离合器CSC操纵用液压油，离合器冷却单独配油，合理的配置大大降低了能耗。根据测试结果，综合传动效率和干式的相比只是相差1.5%左右，我顾了耐热性和效率。3.4 无级变速箱结构特点：钢带带轮系统，连续无极变速优势：节油，整车油耗达到MT水平平顺成本较AT、DCT有优势应用匹配原则：小扭矩、偏重油耗匹配三缸机时，扭矩容量设计余批需比四缸机更多匹配自然吸气发动机节油效果较涡轮增加发动机更好应用匹配原则：P小扭矩、偏重油耗P匹配三缸机时，扭矩容量设计余量需比四缸机更多P匹配自然吸气发动机节油效果较涡轮增加发动机更好无级变速箱特点是连续无级变速，可以使发动机直处于较优的工况，匹配自然吸气的发动机，整车油耗可以达到MT水平，并且换挡平顺，成本较AT、DCT有优势。SA1.C去年IO月投产了一款CVT.TSII。核心参数：扪矩是180,中心距156,速比范围6.2,重量是68.5公斤，投入市场以后表现还是不错的。目前已经搭戏了两款车型累计装车已超过十万台。3.5 变速箱电气化趋势从目前的形势看，再过5年纯粹的只有内燃机没有任何电气化的车型基本会消失。Der混动技术路线基丁现有的DCT产品，各家主机厂发布fP2为主的混动方案长安汽送动PHEV1.orrDeT式,P2混动DCT4(X)1.(HF640)变速器A样机广汽动P>7WDCT(广汽P2系统将搭我自主研发的ISrM2UIM米动循环发动机并首先开发HEV力版本)一汽侨红旗H72.01.(!50kW>fP2<45kW>*7DCTP2>7WDCT1.STM»220KW÷6DC(WS72017：V-tt)IOT(320Nn1+P2.S(IIOKW.25ON.m>÷6HWDT45(此)I5T(24ON.m>÷P3<IIOkW.200Nm>-DDCTi)I5TePI5+7WDeTSAGWP2.5MWDCT大众主推P2系统，长安、广汽、一汽、长城等国内厂家也纷纷跟进，我们也基于现有的DCT产品进行了研尢，目前最主要的问题是package问题。我们自己研究1>2三离合器模块，做的预案已经比大众的三离合常方案短可以装三缸机，但是离四缸机装上去好像还有20多皂米的差距，日前在做进一步的工作，包括同步器是否可以缩短轴向长度等。爱信以往只做双电机，最近也在推单电机的P28AT,到底是P2好还是双电机好？他们的观点是这样的，从性能来看差不多，从成本来看，双电机是两套电机随着扭矩的上升上的比较快，P2因为变速箱价格的比重比较大，而变速箱对扭矩的成本不敏感，曼信认为是在发动机300Nm的时候是一个临界点，超过此扭矩P2系统比较经济。趋势总结，首先是个多挡化,手动是高扭矩6挡,高效化未来8速是趋势，爱信来讲6速他们准备要淘汰了，还有低泄露的液用控制模块，明年投产的变速箱是有三个枪，执行器是用而压系统的，涧滑是单独的，另外一个是主体箱是类似于一个MT,这样讲起来复杂一点，但是充分地利用了每一种油的优势。另外是电器混动化，刚刚讲的DCT都在做研究，DCT考虑P2,三离合模块，P3混动己经在做/，手动也混动.另外是电子泵的技术，因为就以换挡来讲上汽的决策就是未来电子换挡占主要的优势，CVT到明年都要变成电子换挡.5外是智能化,动力控制的一体化，怠速起停自动泊车还有微滑摩控制、坡道辅助。3.6 发展趋势分析总结1.多档化AT目前主潦是6挡，8挡是趋势。DCT目前七速是主潦，更裔的档位在研究中2.高效化MT配备EC1.U1.Ch,档位传感器EOP的广泛应用液压系统压力提面3,电气混动化P2,P3等系统滑动模块化4,智能化电子换挡的广泛应用微滑磨控制EOP智能供油动力控制一体化国内变速器发展现状及技术发展趋玲随着国内汽车技术和制造工艺的不断进步，我国在手动变速罂方面已取得了较大进步，但在自动变速器的技术和发展路线上却相对发展缓慢.对于今后变速器技术发展趋势，新能源汽车传动技术以及变速器对于节能减扑的作用等，都是国内汽车行业当前热议的话题。我国变速罂发展现状I手动变速器在手动变速器方面，由于经过长时间的发展，其设计原理和生产工艺、技术等较为成熟和稳定，技术难度相对于自动变速器较低，而中国国内厂家本身就有手动变速器的生产经验，因此在引进国外先进技术后，消化吸收相对容易,在此基础上自主创新，做到立足于本土生产，基本满足了整车厂商的配套需要，并己实现产品出口;技术方面，近几年来，国内部分厂家已能铭根据中国国情实现自主创新;市场方面，国内部分厂家已经占领了大部分国内市场份额。2自动变速器在自动变速器方面，由丁白动变速器采用/不同传统手动变速器的新工艺、技术和设计原理，国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，而拥有相关技术的外国厂商不约而同地对国内厂家进行了不同程度的技术封锁，即使在国内生产，也都选择由外资控股公司或外商独资企业生产自动变速器，这导致自动变速器大量依赖进口，据不完全统计，我国自动变速器市场78%为进口产品。汽车变速潺的分类I1.丽厝F三1F三1国内行业发展的有利因索I产业政策的推动汽车产业是国民经济的支柱产业，它的发展对经济和社会发展影响重大，而作为汽车产业上游的乘用车变速罂行业，近年来也受到了国家多项政策的鼓励和支持.相关国家产业政策的支持为行业发展带来巨大的发展空间02汽车制造基地在世界范圉内的产业转移随着中国汽车新兴市场的处起，汽车消费量急剧上升，中国汽车市场已经成为各大国际汽车巨头势在必夺的重要市场。目前，国际上知名整乍厂商基本上都已经在我国合资设厂，并寻找国内零部件配套厂商“汽车零部件采购的本十化，将为包括齿轮、变速器在内的中国汽车零部件企业带来发展机遇。因此，本土变速罂企业凭借地缘和成本等方面的优势,将获得更多的发展机会，并I1.将在与国内外大型知名厂商合作的过程中，学习先进的生产和管理经验，这将大大促进国内变速器企业的发展，提升本土变速器企业在全球零部件制造业中的地位。未来变速器技术发展趋势1自动替代手动是大势所趋由丁手动变速器MT成本较低、油耗较低，在国内技术积累较为深厚，因此一直以来都是在国内变速器市场占据主导地位。但近年来，这种主导地位逐渐受到挑故。从上牌量数据来看，MT变速港的市占率已从2009年的相对高点53%路下降，近年来直处于50%以下的水平。国内自动变速涔需求量逐年上升与此同时,随着汽车保有量提升，公路建设滞后，城市交通拥堵等现象出现,操作更加便捷的自动变速器正受到越来越多消费者的青睐，近年来国内自动变速器的需求量快速提升。2电动车变速落成为热点未来纯电动汽车的普及是大势所趋，而电动车搭载多速自动变速罂是未来的技术趋势,在电动车里配装2挡或者3挡的自动变速器.不仅可以更好地发挥电机的特性，把电机的扭矩需求减少，有利于减少电机的体枳和道量，降低成本，更重要的是续驶里程会提高8%10%。3技术路线仍将百家争鸣目前，国内合资整车企业生产的车型之中，自动变速箱的装机率高达70%以上，而臼主品牌车型的装机率仅为17%,而这17%中的大部分来自国外变速潺厂商。在很长一段时间中，中国的变速器技术路线不会统一，而是会呈现百家争呜的发展态势。无论是哪种类型的变速器，发展的核心都是基于对能源方面的考虑，追求低碳、高效,低成本，这三大特点是变速器技术发展的动力源泉.总结算中国汽车市场的竞争必然是品牌与核心技术的本土化与国际化竞争，自动变速器将是这轮竞争中最激烈的焦点之o轻量化改进、促进节能减排、提升车辆燃油经济性是当前所有整车和零部件企业在进行的首婴工作，变速器在推动节能减排中，也起着不可或缺的作用。未来也为国内企业下一步的变速器进展方向提供了重要参考。