汽車自動(dòng)傳動(dòng)液的規(guī)格變化及市場(chǎng)分析

徐晶晶++黃東升++趙治宇++狄澤超++李韶輝

摘要：由于自動(dòng)變速器的使用范圍不斷擴(kuò)大，自動(dòng)傳動(dòng)液作為新的車用潤(rùn)滑劑產(chǎn)品， 其消耗量也在同步增長(zhǎng)。文章從變速箱未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)角度對(duì)汽車自動(dòng)傳動(dòng)液的性能及市場(chǎng)需求進(jìn)行分析。同時(shí)自動(dòng)傳動(dòng)液沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)EM規(guī)格為主，對(duì)主要OEM的規(guī)格變化進(jìn)行整理和總結(jié)，并著重介紹了通用汽車公司Dexron規(guī)格發(fā)展的原因及背景，對(duì)自動(dòng)傳動(dòng)液在技術(shù)上的特性需求進(jìn)行了分析比較。

關(guān)鍵詞：變速箱；自動(dòng)傳動(dòng)液；Dexron

中圖分類號(hào)：TE626.38文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Specification Changes and Market Analysis of Automatic Transmission Fluid

XU Jing-jing， HUANG Dong-sheng， ZHAO Zhi-yu， DI Ze-chao， LI Shao-hui

（PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute，Dalian 116032， China）

Abstract：Due to the expanded use of automatic transmission，automatic transmission fluid （ATF） as a new automotive lubricants product， its consumption is also growing synchronously.From the perspective of the future development trend of transmission， the performance and market demand of the ATF were analyzed in this article. Meanwhile， there are no uniform international standards for ATF， mainly to the OEM specifications. Thus the specification changes of the OEM were collated and summarized， involving the reasons and background of the GM Dexron specifications development. Also，the characteristics of the ATF in the technical requirements were analyzed and compared.

Key words：transmission； ATF； Dexron

0引言

從目前汽車市場(chǎng)的發(fā)展來(lái)看，乘用車市場(chǎng)，除了在歐洲，手動(dòng)變速箱已經(jīng)只有那些喜歡車輛駕駛感的消費(fèi)者才會(huì)去追求，甚至如三菱EVO、BMWM3這樣的車型都已經(jīng)采用了雙離合變速箱，從這個(gè)角度來(lái)看雙離合變速箱將會(huì)成為今后的發(fā)展方向之一[1-2]。但是根據(jù)市場(chǎng)反應(yīng)，雙離合變速箱的穩(wěn)定性和技術(shù)性存在一定問(wèn)題，相比之下自動(dòng)變速箱的可靠性和穩(wěn)定性更好，這讓歐美車企開(kāi)始重新設(shè)計(jì)6速甚至更高檔位的自動(dòng)變速箱。目前因?yàn)槿加徒?jīng)濟(jì)性的要求，AT正在不斷向高檔位發(fā)展，市場(chǎng)上應(yīng)用成熟的產(chǎn)品如采埃孚的8速變速箱。與歐美車企不同，日系汽車企業(yè)持續(xù)CVT無(wú)級(jí)變速箱上追求技術(shù)進(jìn)步。

自動(dòng)變速器在美國(guó)汽車市場(chǎng)上的占有率接近90%，日本汽車市場(chǎng)上占有率在80%以上，歐洲乘用車市場(chǎng)上占有率在50%以上[3]，在我國(guó)，每年新增的乘用車中，使用自動(dòng)擋的變速箱約占30%，這個(gè)比例還在不斷增加。

自動(dòng)傳動(dòng)液作為自動(dòng)變速器的重要組成部分，在世界范圍內(nèi)的需求也在不斷增加，市場(chǎng)潛力巨大。汽車自動(dòng)傳動(dòng)液全球用量約80萬(wàn)t，其中北美市場(chǎng)容量約49萬(wàn)t，占全球的61%，亞太市場(chǎng)容量約占15%。自動(dòng)傳動(dòng)液可分為初裝油和售后兩個(gè)市場(chǎng)。2014年中國(guó)汽車銷量為2300萬(wàn)輛，其中自動(dòng)擋份額達(dá)到445%，初裝量按60 L計(jì)算，自動(dòng)傳動(dòng)液的裝車油市場(chǎng)為41萬(wàn)t/a，由獲得各OEM認(rèn)證（國(guó)際OEM）或認(rèn)可（國(guó)內(nèi)OEM）的油公司供應(yīng)。截至2014年底，我國(guó)汽車保有量為154億輛，其中自動(dòng)擋汽車占有率20%以上，一般情況下每三年或每行駛6萬(wàn)km更換一次自動(dòng)傳動(dòng)液，按換油量60 L計(jì)算，每年汽車售后市場(chǎng)上養(yǎng)護(hù)和維修所需的自動(dòng)傳動(dòng)液為6萬(wàn)t以上。售后市場(chǎng)主要分布在4S店和變速箱再生或維修工廠，包括各種滿足Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、歐洲規(guī)格（以標(biāo)致系為主）或者日本規(guī)格的油品以及可滿足Dexron Ⅵ、Mercon LⅤ等新規(guī)格的低黏度自動(dòng)傳動(dòng)液的高端產(chǎn)品[4-5]。

1自動(dòng)傳動(dòng)液的性能需求及規(guī)格變化

由于變速箱日益小型化、高負(fù)荷化、大扭矩和新材料的推廣使用等，設(shè)備發(fā)展對(duì)油品驅(qū)動(dòng)力來(lái)自三個(gè)方面，一是舒適性和免維護(hù)性，主要體現(xiàn)在換擋質(zhì)量的改進(jìn)和換油期的延長(zhǎng)，這方面對(duì)油品的要求體現(xiàn)在氧化安定性、剪切穩(wěn)定性、摩擦特性和摩擦耐久性方面；二是環(huán)保，主要體現(xiàn)在環(huán)保材料的選用和橡膠相容性要求；三是節(jié)能，主要體現(xiàn)在變速箱的小型化和大功率化，同時(shí)包括降低內(nèi)摩擦引起的能量損失，小型化，導(dǎo)致變速箱內(nèi)潤(rùn)滑油熱負(fù)荷升高，提高了對(duì)氧化安定性的要求，小型化帶來(lái)的離合器的尺寸變小，結(jié)合大功率化的要求，導(dǎo)致或提高了嚙合壓力，或要求更高的摩擦系數(shù)，前者提高了潤(rùn)滑油抗磨性要求，后者提高了對(duì)潤(rùn)滑油摩擦特性的要求。小型化同時(shí)也提高了對(duì)潤(rùn)滑油抗泡沫性能的要求。因此對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用油的主要需求包括更好的氧化安定性、更好的剪切穩(wěn)定性、更好的抗磨性、更好的摩擦特性和摩擦耐久性、更好的橡膠相容性和抗泡沫特性。

潤(rùn)滑油2016年第31卷

第5期徐晶晶等.汽車自動(dòng)傳動(dòng)液的規(guī)格變化及市場(chǎng)分析

MARKET & TREND市場(chǎng)與趨勢(shì)由于各種類型的變速箱（AT/CVT/DCT）的變速機(jī)理、技術(shù)和材料等不同，對(duì)潤(rùn)滑油的性能要求也不同，因此市場(chǎng)上的ATF、CVTF和DCTF之間沒(méi)有通用性。ATF傾向使用低黏度油，需要使用防顫性能好的摩擦改進(jìn)劑，CVTF在ATF基礎(chǔ)上需要增加鋼對(duì)鋼摩擦系數(shù)的添加劑，DCTF在ATF基礎(chǔ)上需要更強(qiáng)的極壓抗磨性。

不同OEM的自動(dòng)變速箱采用不同的摩擦片，對(duì)摩擦系數(shù)的要求也不盡相同，因而，自動(dòng)傳動(dòng)液沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)EM規(guī)格為主，相應(yīng)的OEM規(guī)格對(duì)自動(dòng)傳動(dòng)液都有特定的性能要求，這也就決定了自動(dòng)傳動(dòng)液在技術(shù)上具有明顯的獨(dú)特性。

北美的規(guī)格主要有GM的Dexron Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ，F(xiàn)ord的Mercon、Mercon Ⅴ、Mercon SP、Mercon LⅤ；埃里遜（Allison）的C-4、TES 295、TES 389；克萊斯勒（Chrysler）的ATF+3（MS 7176D）、ATF+4（MS 9602）。這些規(guī)格在氧化、橡膠相容性以及抗磨性要求上基本相似，主要差別在摩擦特性和黏度性能的要求上。為了提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性，ATF朝著降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向發(fā)展，Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、C-4 和ATF+4規(guī)格要求的運(yùn)動(dòng)黏度 （KV100） 在 7.0～8.0 mm2/s之間，而新的ATF規(guī)格如Dexron Ⅵ、Mercon SP/ LⅤ，要求KV100在54～64 mm2/s之間，并擁有更低的低溫黏度（-40 ℃），見(jiàn)表1。同時(shí)，新的規(guī)格對(duì)摩擦性能提出了更高的要求，并可以完全兼容早期的ATF規(guī)格。

1940年美國(guó)通用汽車公司（GM）將dramatic（液壓自動(dòng)控制）傳動(dòng)裝置安裝在奧爾茲莫比爾（Oldsmobile）小客車上，從而開(kāi)始了對(duì)自動(dòng)傳動(dòng)液的開(kāi)發(fā)研究，1949年制訂了第一個(gè)自動(dòng)傳動(dòng)液規(guī)格，命名為A型，1957年修改為AA型，1967年制訂了Dexron規(guī)格，后來(lái)，對(duì)氧化安定性、低溫流動(dòng)性要求嚴(yán)格，又增加了抗磨性能評(píng)定項(xiàng)目，特別是對(duì)摩擦特性的要求有了新的認(rèn)識(shí)，于 1973年制訂了Dexron Ⅱ，1978年修訂為Dexron Ⅱ D，是在Dexron Ⅱ的基礎(chǔ)上氧化試驗(yàn)增加了冷卻器銅合金腐蝕試驗(yàn)。1990年頒布了Dexron Ⅱ E規(guī)格，在低溫流動(dòng)性、抗泡性、密封材料適應(yīng)性、氧化安定性、摩擦特性、抗磨性等方面提出了更高的要求。

Dexron Ⅲ H規(guī)格是在原來(lái)的基礎(chǔ)上，修正了四個(gè)試驗(yàn)，新加了三個(gè)試驗(yàn)。修正的四個(gè)試驗(yàn)分別是（1）4L60氧化試驗(yàn)從 300 h延長(zhǎng)到450 h，延長(zhǎng)了50%；（2）4L60循環(huán)試驗(yàn)從20000循環(huán)延長(zhǎng)到32000循環(huán)，延長(zhǎng)了60%；（3）3T40閘片摩擦試驗(yàn)從100 h延長(zhǎng)到150 h，延長(zhǎng)了50%；（4）橡膠試驗(yàn)用10種新橡膠，通過(guò)新的指標(biāo)。新增加的三個(gè)試驗(yàn)分別是（1）更細(xì)致的流體性能試驗(yàn)來(lái)鑒別不同的流體；（2）低速碳纖維摩擦，用循環(huán)試驗(yàn)測(cè)量新及用過(guò)的ATF的抗抖動(dòng)性能，有可能替代 ECCC；（3）充氣臺(tái)架用循環(huán)試驗(yàn)測(cè)量新及用過(guò)的 ATF的空氣帶入及釋放時(shí)間。2003年5月1日前公開(kāi)Dexron ⅢH規(guī)格，2003年1月1日前GM ATF委員會(huì)開(kāi)始審理Dexron ⅢH，Dexron ⅢG準(zhǔn)用證可用至2004年12月。面對(duì)其最新的六檔自動(dòng)變速箱Hydra-Matic 6L80，Dexron ⅢH規(guī)格已經(jīng)不能滿足要求，必須進(jìn)行升級(jí)。為適應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和汽車制造商要求，2005年4月1日GET發(fā)布了Dexron Ⅵ規(guī)格，新Dexron Ⅵ規(guī)格在油品黏度保持性、極端工況下的換擋性能以及防止油品降解方面提出了更高要求。

歐洲的主要規(guī)格有Voith的G 607、G 1363；采埃孚（ZF）的TE-ML 11、TE-ML 14系列；戴姆勒·克萊斯勒（DaimlerChrysler）的MB 236.X系列。

亞洲的規(guī)格主要有日本的JASO 1A（M315），豐田（Toyota）的T-IV、WS規(guī)格，尼桑汽車（Nissan）的Matic-D/J/K系列，本田汽車（Honda）的ATF-Z1，三菱汽車（Mitsubishi）的ATF-2、SP Ⅲ規(guī)格。除JASO 1A外，其他都是非公開(kāi)的規(guī)格。其中，JASO 1A和Toyota T-IV與北美的規(guī)格具有較好的兼容性。

2自動(dòng)傳動(dòng)液的市場(chǎng)分析

發(fā)展節(jié)油自動(dòng)擋在發(fā)達(dá)國(guó)家主要有三種模式：美國(guó)以增加檔數(shù)的AT為主，日本以發(fā)展CVT為主，歐洲以發(fā)展DCT為主。由于中國(guó)轎車的70%為各國(guó)外資品牌，因此中國(guó)的自動(dòng)擋市場(chǎng)將以增加檔次的AT為主，同時(shí)CVT和DCT都有一定的發(fā)展，AT為大部分OEM所采用，DCT為德系中的VW、一汽轎車、長(zhǎng)安及吉利所采用，CVT為日系和奇瑞等采用，因此大體上DCT與CVT旗鼓相當(dāng)，AT為主要的自動(dòng)擋產(chǎn)品。

以美孚（Mobil）、殼牌（Shell）和BP（Castrol）為代表的外資潤(rùn)滑油供應(yīng)商在國(guó)內(nèi)的自動(dòng)傳動(dòng)液市場(chǎng)占據(jù)重要的市場(chǎng)地位，尤其是在初裝油市場(chǎng)，這些外資企業(yè)與國(guó)內(nèi)的外資整車廠有著長(zhǎng)期良好的合作基礎(chǔ)，獲得了較大的先入優(yōu)勢(shì)。

此外，這些潤(rùn)滑油公司開(kāi)發(fā)出可滿足Dexron Ⅵ、Mercon LV等新規(guī)格的低黏度自動(dòng)傳動(dòng)液的高端產(chǎn)品，不僅能實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，還能提供優(yōu)異的摩擦性能、齒輪及軸承保護(hù)性能和良好的剪切安定性，可滿足自動(dòng)傳動(dòng)液的售后市場(chǎng)的發(fā)展需求。

相比而言，我國(guó)的自動(dòng)傳動(dòng)液的配方和產(chǎn)品體系不完善，市場(chǎng)占有率不高。在初裝油市場(chǎng)，潤(rùn)滑油公司作為供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的乘用車OEM客戶較少，在售后市場(chǎng)，缺少可滿足美系、歐系和日韓系各OEM差異化規(guī)格要求的ATF產(chǎn)品和OEM認(rèn)證的CVTF產(chǎn)品。

3結(jié)論

隨著使用范圍的不斷擴(kuò)大，汽車自動(dòng)傳動(dòng)液作為新的車用潤(rùn)滑劑產(chǎn)品，其消耗量也同步增長(zhǎng)，本身的作用、性能、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)隨之變化。本文從自動(dòng)傳動(dòng)液的性能需求、規(guī)格變化及市場(chǎng)分析三方面進(jìn)行了闡述，并著重介紹了通用汽車公司Dexron規(guī)格發(fā)展的原因及背景，對(duì)規(guī)格變化中的主要指標(biāo)和性能區(qū)別做了詳細(xì)介紹。隨著汽車技術(shù)水平的提高，節(jié)能減排的限制以及人們對(duì)汽車駕駛性能的不斷要求，ATF正朝著降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向不斷發(fā)展。

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