探討商用車變速器和驅(qū)動技術(shù)的未來

本刊實習記者 竇偉杰 文/圖

探討商用車變速器和驅(qū)動技術(shù)的未來

本刊實習記者 竇偉杰 文/圖

在國內(nèi)市場，不論是傳統(tǒng)動力還是混合動力商用車，動力傳動或驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)和市場規(guī)模提升的難點似乎主要都集中在以AMT為主的自動變速器、控制技術(shù)開發(fā)及與整車的系統(tǒng)集成技術(shù)上。

The 7thTM Symposium China-ICE, HEV and EV Transmissions and Drives Held in Shanghai

The 7thTM Symposium China-ICE, HEV and EV Transmissions and Drives was held in Shanghai from April 23 to 24, 2015.A branch conference of Commercial Vehicle was set up for the first time, and SINOTRUK, Yutong, CATARC, ZF，Beijing Institute of Technology and other major manufacturers, spare parts providers and science and technology institutes were invited to take part in the event and discussed issues of development trend of transmission technology and future strategy in commercial vehicles industry.

上海車展同期，由中國汽車工程學會和中汽翰思管理咨詢公司聯(lián)合舉辦的第7屆國際汽車變速器和驅(qū)動技術(shù)研討會于4月23—24日在上海舉行。本屆會議首次設(shè)立了商用車分會，邀請了中國重汽、宇通、中汽中心、采埃孚、伊頓、AVL、里卡多、威伯科、創(chuàng)世奇、北理工及美國EDI等多家主機廠、零部件企業(yè)及科研機構(gòu)，共同探討了商用車變速器領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)趨勢和未來戰(zhàn)略，為行業(yè)發(fā)展建言獻策。

自動變速器推廣難

自動變速器是商用車技術(shù)升級及新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于我國商用車的年燃油消耗量約占汽車總耗油量的1/2，商用車的油耗和排放水平還比較落后，僅從防治霧霾和燃油經(jīng)濟性的角度考慮，商用車的節(jié)能減排甚至比乘用車更重要。此外，由于國家已開始實施《重型商用車輛燃油消耗量限值》和國Ⅳ排放法規(guī)，未來到2020年將很可能像乘用車一樣，實施非常嚴格的油耗和排放標準(如歐Ⅵ)，現(xiàn)在已經(jīng)到了加大力度開發(fā)節(jié)能減排技術(shù)的關(guān)鍵時期。

目前商用車技術(shù)的發(fā)展趨勢是節(jié)能減排、駕駛舒適性、輕量化、智能化和系統(tǒng)集成等，多數(shù)都離不開包括AMT在內(nèi)的自動變速器的支撐。在國內(nèi)市場，不論是傳統(tǒng)動力還是混合動力商用車，動力傳動或驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)和市場規(guī)模提升的難點似乎主要都集中在以AMT為主的自動變速器、控制技術(shù)開發(fā)及與整車的系統(tǒng)集成技術(shù)上。國內(nèi)AMT重型商用車投放市場已有幾年，但規(guī)模仍上不去，與AMT及與整車匹配的品質(zhì)不無關(guān)系。AMT及其他自動變速器的應(yīng)用是提高駕駛舒適性、運輸效率以及智能化的關(guān)鍵。目前混合動力商用車采用的直驅(qū)技術(shù)難以長遠滿足用戶對整車性能和效率的要求，仍然需要采用自動變速器。此外，有的整車企業(yè)不得不自己開發(fā)混合動力變速器技術(shù)，這在商用車供應(yīng)鏈上是一種錯位。

新技術(shù)帶來新希望

中國重型汽車集團有限公司技術(shù)中心汽車傳動設(shè)計院副院長、高級工程師李法友做了主題為“AMT的春天到了嗎？國內(nèi)商用車AMT發(fā)展趨勢探討”的演講。報告結(jié)合中國重汽和采埃孚等公司的AMT在國內(nèi)外市場的銷售情況，發(fā)現(xiàn)在歐洲商用車AMT占有率已達80%，而且AMT在一些車型上已成為標配。從用戶利益、節(jié)能減排、技術(shù)前瞻、國外發(fā)展等方面來看，AMT將是商用車技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。李法友認為，行業(yè)標準落后、研發(fā)試驗等方面巨大的投入、售后服務(wù)等是制約國內(nèi)商用車AMT市場發(fā)展的因素。他希望通過政府的引導(dǎo)、推廣方面的突破、完善的售后服務(wù)，促進AMT市場的發(fā)展。

伊頓商用汽車變速器工程總監(jiān)Todd Simione介紹了雙離合變速器。他表示，雙離合器變速器經(jīng)過30多年的演變，只是在近10年才得以批量應(yīng)用。商用車DCT系統(tǒng)要適應(yīng)各種車橋的速比、車輛級別、質(zhì)量和載荷，對運輸車隊還要有可行的投資回收期，這些苛刻的要求給以往DCT的應(yīng)用帶來很大挑戰(zhàn)。新的變速器和離合器結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)創(chuàng)新為開發(fā)高效的動力總成提供了解決方案?；蛟SDCT的發(fā)展將給商用車動力總成的發(fā)展帶來巨大變化。

采埃孚商用車事業(yè)部中國區(qū)應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)王岳認為，輕量化、智能化、高度系統(tǒng)集成、良好的燃油經(jīng)濟性和駕駛舒適性將成為現(xiàn)代新型商用車的主要發(fā)展方向。他詳細介紹了采埃孚新一代商用車用機械自動變速器系統(tǒng)TraXon，該變速器采用模塊化設(shè)計，可以和單雙片離合器、雙離合器模塊、混合動力模塊、變矩器模塊以及全功率取力器匹配，適應(yīng)不同傳動系統(tǒng)布置及各種應(yīng)用工況的需求；通過系統(tǒng)集成設(shè)計，除實現(xiàn)傳統(tǒng)的功能外，還可實現(xiàn)自適應(yīng)巡航控制、主動制動系統(tǒng)適應(yīng)、基于GPS的預(yù)換擋以及其他高級駕駛員輔助功能。

里卡多公司動力傳動和變速器系統(tǒng)首席工程師Tony O’Neill與大家探討了中國重卡變速器的未來，闡述如何借鑒歐美的經(jīng)驗并結(jié)合新的技術(shù)為中國市場成功開發(fā)最先進的AMT。Tony O’Neill介紹了MT、AMT和DCT的最新技術(shù)發(fā)展、演變過程及未來10～15年將走的技術(shù)路線。國外應(yīng)用的經(jīng)驗告訴他，在重卡領(lǐng)域AMT將發(fā)揮愈加重要的作用。為此，AMT的性能和可靠性需要像歐洲和北美那樣得到改善。

中國汽車技術(shù)研究中心標準化研究所副總工程師金約夫認為，傳統(tǒng)的管控方式對于混合動力減排的促進作用不大，只有采用聯(lián)合管控方式才能促進混合動力既節(jié)油又減排。AVL開發(fā)工程師Siegfried Anschuber認為，目前主流商用車混動系統(tǒng)之一P2結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，也有很多缺陷。如在發(fā)動機和變速器之間的電機增加了旋轉(zhuǎn)質(zhì)量因而影響扭轉(zhuǎn)振動性能、NVH、AMT同步器的同步性能及安全。另外，針對不同的市場需求，要有不同的發(fā)動機+電機+變速器的組合，為此需要大量的應(yīng)用開發(fā)，因而增加了成本和投放市場的時間。AVL對現(xiàn)有混動系統(tǒng)的概念進行了詳細的調(diào)研，設(shè)計了一個基于P3結(jié)構(gòu)的混動系統(tǒng)，具有與不同的發(fā)動機+變速器組合進行集成的優(yōu)勢。該系統(tǒng)采用一個帶有爪型離合器的兩速齒輪箱，及一個三級氣動缸實現(xiàn)精確換擋。P3采用一個高速電機，布置在傳動軸外，這使電機的選擇更加靈活。此外，P3還具有高電壓系統(tǒng)失效時自動脫開電機以及動力換擋等功能。

北京創(chuàng)世奇科技有限公司總裁朱榮輝表示，在國際市場，液壓混合動力技術(shù)已在城市運輸車輛上得到應(yīng)用，節(jié)油效果顯著。該公司自主創(chuàng)新開發(fā)的具有能量回收功能的自動變速器是利用液壓技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合，采用混聯(lián)結(jié)構(gòu)，在具有制動能量回收與釋放功能的同時實現(xiàn)分段無級變速的技術(shù)，尤其適用于環(huán)衛(wèi)、公交、郵政、物流運輸、裝載機和其他需要頻繁起停的車輛。公司通過與北京環(huán)衛(wèi)集團近5年的合作，已初步建立起配套商體系，在其16 t壓縮式垃圾車上完成了各項性能試驗和可靠性試驗，節(jié)油率達到20%～35%，且在起步加速階段PM和NOx減排效果明顯。

在國際上首次提出插電式混合動力概念并一直致力于推廣該技術(shù)的EDI首席技術(shù)官Andrew A.Frank介紹了EDI公司用于所有商用車的PHEV技術(shù)路線。與純電動和燃料電池汽車相比，在現(xiàn)在和未來的市場，PHEV或增程式的成本或許最低，且滿足或超過所有的性能要求。PHEV可以從現(xiàn)在減少從油井到車輪(W2W)的能耗及CO2排放開始，在最短可能的時間內(nèi)過渡到零W2W能耗和CO2排放。此外，EDI還展示了如何實現(xiàn)無縫過渡。這些PHEV商用車將從使用化石燃料轉(zhuǎn)向使用更低成本的CO2零排放的電能和生物燃料(這些電和燃料皆來自太陽能、風能和水電)，且只需要很低的或不需要燃油基礎(chǔ)設(shè)施投資。