汽车变速器新技术应用

王立维 杨洋 平立芳

摘 要：在汽车迎来智能化、电动化、网联化的时代背景下，纯电动汽车成为未来新能源汽车发展的重心。同时，混合动力汽车在今后10～20年当中仍将作为过渡方案继续发展。因此，变速器新技术的发展战略不但要适应纯电动汽车的开发需求，同时也应重视与混动技术的融合创新。

关键词：汽车；变速器；新能源；发展趋势

Application of new technology of automobile transmission

Wang liwei，YangYang，Ping lifang

（R&D Center of Great Wall Motor Company，. Automobile Engineering Technical Center of HeBei，baoding 071000）

Abstract：Under the background of intelligent，electric and networked connection of automobile，pure electric vehicles will become the focus of the future development of new energy vehicles. At the seam time，hybrid electric vehicles will continue to be developed as a transitional solution in the next 10-20 years. Therefore，the development strategy of new transmission should not only adapt to the development needs of pure electric vehicles，but also pay attention to the integration and innovation of hybrid technology.

Key words：Automobile；Transmission；new energy；development trends.

引言：

汽车变速器是汽车产品中的核心部件，汽车变速器新技术的发展，对于汽车产品性能的提升发挥着至关重要的作用。本文对汽车变速器的新技术与应用进行了分析与论述，并对汽车变速器新技术的发展趋势进行了研究与探讨。

1-汽车变速器新技术的应用

从非新能源汽车变速器新技术的发展与应用来看，当前应用于非新能源汽车中的变速器主要包括手动变速器，自动变速器两种。其中，手动变速器在中国市场占据48%以上份额，其最大的优点是动力传动效率高，工作可靠，但因为驾驶技术要求高，增加了驾驶员劳动强度，正逐步被自动变速器所取代，近年来，为节能减排，手动变速器新技术的应用创新主要包括换挡提示功能，智能启停功能以及换挡过程中发动机主动调速控制功能等；自动变速器主要包括AMT，CVT，DCT，AT四类。AMT（Automatic Manual Transmission）即电控机械式自动变速器，是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换挡，其控制过程基本是模拟驾驶员在MT车上进行的换挡操作，因此，AMT的开发成本低，有很好的产业化基础，但ATM换挡舒适性不好，换挡过程中容易出现动力中断；CTV（Continuously Variable Transmission）变速器是速比无极变化的变速器，具有平顺性好，燃油经济性好，排放污染低等优势，但是传送钢带可承载性扭矩极限小，提速慢，主要搭载小排量发动机；当前，随着CVT变速器技术的突破和创新，其钢带的承扭能力正逐步提升，如应用在A6车型上的Multitronic 01J无极变速器最大承载扭矩可达310NM，0-100KM/h加速时间为8s；DCT（Double Clutch Transmission）既具有两个离合器的变速器，换挡快，耗油低，传动损耗低是DCT变速器的主要优势，这种变速器技术在大众，福特的多种车型中得到了应用；AT变速器即液力自动变速器，泛指自动变速器。当前主流的AT变速器为6AT变速器，这种变速器的技术更为成熟，并且可承载扭矩较高，但是其换挡时会产生顿挫，平顺性低于CVT变速器；当前在路虎、宝马、奔驰等品牌车型中已应用了控制精度更高的8AT/9AT变速器。

相对于传统动力汽车而言，当前在混合动力及新能源汽车领域，变速器新技术的应用则更为繁荣；第一类是混合动力汽车专用变速器（DHC Dedicated Hybrid Transmission），主要应用在中度混合动力，深度混合动力及插电式混合动力汽车。如宝马i8的混合动力汽车，其动力系统由一台1.5T双涡轮增压发动机和一台电动机组成，与发动机匹配的是一台6速手自一体变速器，爱信针对内部齿轮部件进行了优化，以降低动力损失及噪音；与驱动电机匹配的是吉凯恩（GKN）供应的2速自动变速器，其主要目的是实现扭矩调节；这种变速器的全新搭载方式及新技术应用让这一汽车产品具有了更短的加速用时及更强大的扭矩输出；第二类是在纯电动汽车上应用的变速器，细分为单级变速器，多级变速器，其中单级变速器即纯电动汽车驱动电机与单机减速器集成，这种技术的优点在于体积小，结构简单，成本低，但是其缺点也十分明显，如速度提升空间有限等，在当前的新能源汽车市场中，特斯拉，帝豪EV等新能源汽车都对单级变速箱进行了应用。多级变速器即纯电动汽车驱动电机与多级减速器集成，这种技术的优点在于可改变变速器速比，改善电机工况，汽车具有较强的加速性能和较低的耗电量，但是与此同时也具有更高的开发难度。在2017年上海车展，上汽展现了最新的清洁能源变速器产品，如e-DCT混合动力变速器，高转速，大扭矩e-Axle电桥电驱单元总成SH35E1A以及DCT2507速双离合变速器等。其中，e-DCT混合动力变速器的开发基于双离合变速器DCT360，这一变速器具有3个纯电动档位和9种混合动力模式，能够有效提升电机与发动机运行区间效率。高速转，大扭矩e-Axle电桥电驱单元总成SH35E1A则具有着较高的可靠性与集成性，并且适用于纯电动与混合电动车辆。

总之，无论是混动还是纯电动汽车的发展，都催生了变速器新技术的发展与应用。在混动领域，自动变速器是核心技术，而在电动领域，实际上仅需一种1-3档的减速箱。

2-汽车变速器技术发展趋势

纵观世界乘用车市场，搭载高效自动变速器的比例在不断增加，变速器正在朝着安全，高效，低油耗，宽速比，高精度，小型化，电子化，轻量化的方向发展；无论在当下还是未来，新能源汽车方面，AT变速器将成为主流发展方向，并且同电控技术相结合发展；现如今AT变速器已经达到10个前进档位；另一方面，高精度，轻量化的1-3档AT变速箱搭载纯电动汽车的趋势增加，随着电动机系统性能的不断升级及电控技术的发展，未来小型化集成变速器在新能源汽车上搭载同样将受到越来越多的主机厂及用户青睐。

结语：

当前，汽车变速器技术正处于快速发展的过程当中，这为汽车产品性能的优化奠定了良好的基础。在汽车变速器技术发展趋势方面，变速器新技术发展与创新应顺应新能源汽车的发展方向，朝着轻量化，智能集成化方向發展。

参考文献

[1] 杨克军，沈银州，陈德军.国内高端轻型载货汽车变速器发展与新技术应用[J].现代零部件，2013（12）：52-55.

[2] 陆人定，基于EMD去噪解调技术在汽车变速器故障诊断中的应用[J].电子技术与软件工程，2013（21）：180.

[3] 胡锦达.面向市场需求的汽车变速器壳体加工新工艺的探究[J].科技创新导报，2013（26）：29.

[4] 史永胜.汽车变速器换挡功能常见故障与对策分析[J].科技与企业，2012（21）：249.

[5] 乔湘鹤.载货汽车变速器主副箱互锁技术[J]现代零部件，2012（11）：44-45.

[6] 王敏丽，杜建平.RFID技术在汽车变速器生产线上的应用[J].新技术新工艺，2012（09）：4—7.