[汽車(chē)之家 技術(shù)] 在變速箱技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面,日本、歐洲、美國(guó)等市場(chǎng)早已定下并普及了各自的發(fā)展方向,而中國(guó)汽車(chē)工業(yè)在近幾年根據(jù)用車(chē)環(huán)境、工業(yè)體系等現(xiàn)狀及趨勢(shì)找準(zhǔn)了自己的目標(biāo)并由國(guó)家層面牽頭,集中資源開(kāi)發(fā)DCT雙離合變速箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DCT)。江淮在2009年作為“聯(lián)盟”中的一員展開(kāi)了DCT變速箱的開(kāi)發(fā)工作,而隨著今年瑞風(fēng)S5的上市,此前一直撲朔迷離的DCT變速箱浮出了水面。
● 你應(yīng)該知道的一些中國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展DCT的背景
剛才提到的“聯(lián)盟”事實(shí)上是在2008年由國(guó)家發(fā)改委牽頭的,以國(guó)家之名,聯(lián)合一汽、上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞、華晨、江淮、長(zhǎng)豐、吉利、廣汽、北汽、長(zhǎng)城等組建了中發(fā)聯(lián)投資公司,中發(fā)聯(lián)公司與博格華納又組建了博格華納聯(lián)合傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司,雙方的占股比例為34:66,這樣,便有了中國(guó)品牌車(chē)企自主開(kāi)發(fā)DCT的伊始,在核心部件方面,也有了批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)。當(dāng)然,盡管形成了公司層面的聯(lián)盟,但各家在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中依舊各自為戰(zhàn),分別奠定了適合自己的開(kāi)發(fā)方向和模式,不管怎樣,DCT雙離合變速箱被制定為統(tǒng)一的攻克目標(biāo),有了方向,資源就能有效集中起來(lái)了。
◆ 為什么選擇DCT進(jìn)行開(kāi)發(fā)
之所以選擇DCT,主要還是從國(guó)家工業(yè)體系以及各類(lèi)變速箱的開(kāi)發(fā)難度進(jìn)行考慮。我們?cè)谥谱髦袊?guó)品牌幕后變遷吉利篇文章中提到了當(dāng)時(shí)大家對(duì)AT和CVT變速箱的開(kāi)發(fā)愿景,AT結(jié)構(gòu)的變速箱在技術(shù)上還算成熟,但愛(ài)信、采埃孚這種一線的變速箱公司已經(jīng)在這條路上走了很遠(yuǎn),而AT結(jié)構(gòu)的變速箱本身的傳動(dòng)效率與平順性又比較難以平衡,如果從零開(kāi)始,很難實(shí)現(xiàn)技術(shù)追趕,彎道超車(chē)更是無(wú)從談起。
CVT變速箱雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但在開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)方面,整個(gè)中國(guó)汽車(chē)行業(yè)都是空白,好歹吉利在2006年還實(shí)現(xiàn)了AT變速箱的量產(chǎn)化,而CVT呢?就算實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化,還要考慮那根鋼帶只能從博世手里買(mǎi),一根鋼帶的成本給到中國(guó)變速箱公司的手里至少要在150美元以上,這主要是看你在這個(gè)行業(yè)里的體量夠不夠大,說(shuō)白了就是看人下菜碟。所以,CVT變速箱這條路與國(guó)家的工業(yè)戰(zhàn)略不符,當(dāng)然,以主機(jī)廠為背景的奇瑞精機(jī)還是歷時(shí)9年實(shí)現(xiàn)了CVT變速箱的量產(chǎn)化。
◆ 江淮探索技術(shù)路線的歷程
這樣的困惑在江淮內(nèi)部也曾萌生,江淮在2004年開(kāi)始做變速箱,但當(dāng)時(shí)江淮的重心在商用車(chē)和卡車(chē)上,所以對(duì)自動(dòng)變速箱沒(méi)有太強(qiáng)烈的需求,之后決定進(jìn)入乘用車(chē)市場(chǎng)才逐漸意識(shí)到自動(dòng)變速箱的重要性,在隨后的幾年中,相繼做了AMT和CVT變速箱,雖然在手動(dòng)變速箱基礎(chǔ)上加入離合器伺服機(jī)構(gòu)和自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)難度不大,但換擋品質(zhì)難以與乘用車(chē)進(jìn)行匹配,而CVT變速箱的開(kāi)發(fā)與其他廠商面對(duì)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀相同,在龐大的CVT技術(shù)體系面前,包括奇瑞在內(nèi)的任何一家中國(guó)品牌廠商都沒(méi)有十足的把握。其實(shí),江淮在技術(shù)方向的抉擇到了2008年才正真有了眉目,最終并非是在與此前糾結(jié)的AT和CVT兩種變速箱中選其一,綜合考慮了開(kāi)發(fā)資源、換擋速度、傳動(dòng)效率等多方面因素,認(rèn)定雙離合變速箱(DCT)為公司發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)方向。
在齒輪箱方面與手動(dòng)變速箱有著很大共通性的DCT成了大家一致認(rèn)為可能實(shí)現(xiàn)快速趕超的一條途徑,話雖如此,在控制模塊、離合器模塊都是擋在面前的鴻溝,就連齒輪箱內(nèi)部齒輪的加工工藝也要從八級(jí)提高到六級(jí),齒輪加工精度方面,目前,國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商或者主機(jī)廠就可以實(shí)現(xiàn),問(wèn)題的關(guān)鍵在于齒輪組以及速比的設(shè)計(jì),需要在盡可能緊湊的空間內(nèi)“均攤”6擋或7擋的速比。
● 雙離合器模塊依賴(lài)國(guó)外供應(yīng)商
江淮開(kāi)發(fā)的是一臺(tái)6擋DCT變速箱,雙離合器模塊為濕式類(lèi)型,這也就意味著要與博格華納建立緊密的合作關(guān)系,因?yàn)樵谌蛘麄(gè)雙離合變速箱的供應(yīng)體系中,博格華納是規(guī)模最大且最接中國(guó)地氣兒的濕式雙離合模塊供應(yīng)商,當(dāng)然,你也可以說(shuō)采埃孚為保時(shí)捷的開(kāi)發(fā)了PDK變速箱并匹配了濕式雙離合器模塊,但相比之下,在濕式雙離合器模塊的工程化領(lǐng)域,博格華納則幾乎吞噬了整個(gè)行業(yè)?梢哉f(shuō),只要是你知道的那些濕式DCT變速箱,幾乎都與博格華納有關(guān)。而與濕式對(duì)立的干式雙離合器模塊則主要集中在LuK(舍弗勒旗下的離合器開(kāi)發(fā)廠商)手里,像大眾DQ200 7速干式雙離合變速箱采用的就是LuK的離合器模塊。
毫無(wú)疑問(wèn),憑借技術(shù)的壟斷優(yōu)勢(shì),博格華納在行業(yè)中有著很重的話語(yǔ)權(quán),但這樣的強(qiáng)勢(shì)地位并沒(méi)有對(duì)江淮6擋DCT的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目帶來(lái)多余的干涉,按照兩家的約定,博格華納只提供濕式雙離合器模塊,不參與匹配和相關(guān)的調(diào)校工作,所有的技術(shù)及資源整合由江淮變速箱開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)牽頭完成。
在國(guó)內(nèi)推進(jìn)雙離合變速箱產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程對(duì)于主機(jī)廠和供應(yīng)商都有著強(qiáng)烈的訴求。前者希望迎合發(fā)展趨勢(shì),得到來(lái)自市場(chǎng)的認(rèn)同,后者則通過(guò)核心部件的供應(yīng)穩(wěn)固自己在該領(lǐng)域的地位,博世就是通過(guò)那一條鋼帶綁住整個(gè)CVT行業(yè)的。
◆ 為什么要用濕式雙離合器
○ 濕式雙離合比干式雙離合的量產(chǎn)歷史更為久遠(yuǎn)
大家在談到DCT變速箱時(shí)往往會(huì)對(duì)此類(lèi)變速箱的耐用性最為關(guān)注。作為最早將DCT變速箱實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并在全球進(jìn)行推廣的廠商,大眾品牌的汽車(chē)讓更多的人接觸到了這種類(lèi)型的變速箱,2010年下半年,有關(guān)雙離合變速箱的問(wèn)題開(kāi)始在中國(guó)市場(chǎng)顯現(xiàn),也正是在那個(gè)時(shí)候,DCT變速箱才被貼上了穩(wěn)定性差的標(biāo)簽。
當(dāng)時(shí),整個(gè)中國(guó)汽車(chē)行業(yè)也的確在質(zhì)疑DCT的未來(lái)發(fā)展,但經(jīng)過(guò)多方討論,最終認(rèn)定了已經(jīng)有著10年量產(chǎn)時(shí)間的濕式雙離合變速箱類(lèi)型并不能與較新的干式雙離合器變速箱技術(shù)相提并論(國(guó)內(nèi)大面積出現(xiàn)的大眾車(chē)型雙離合故障多為DQ200干式雙離合變速箱)。
○ 濕式離合器工作更穩(wěn)定、提高傳遞扭矩的潛力更大
與干式離合器不同,濕式類(lèi)型的雙離合器模塊中,離合器部件在工作中始終浸泡在變速箱油中,這樣便可在減少摩擦的同時(shí)限制熱量的產(chǎn)生,對(duì)換擋品質(zhì)和蠕行工況下的動(dòng)力平順性有很大的幫助,基于不同的工作環(huán)境,濕式與干式離合器的工作特性不能相提并論。通常情況下,干式離合器為了抑制溫度的上升需要盡可能的縮短離合器的接合時(shí)間,由此產(chǎn)生的頓挫感會(huì)影響整車(chē)的駕駛品質(zhì)。
濕式雙離合器變速箱的調(diào)校范圍很寬,工程師可以根據(jù)車(chē)輛的定位和行駛狀態(tài)做有針對(duì)的標(biāo)定,換句話,一旦建立了DCT的技術(shù)平臺(tái),有關(guān)雙離合器模塊的拓展幾乎可以橫跨整個(gè)生命周期。
目前這臺(tái)變速箱最大可以支持270!っ椎呐ぞ貍鬟f,事實(shí)上,變速箱零部件安全系數(shù)都是以300!っ椎膫鬟f扭矩為目標(biāo),所以,扭矩傳遞的性能基本覆蓋了現(xiàn)有的車(chē)型產(chǎn)品。
● 變速箱油溫度的控制及清潔
○ 對(duì)齒輪進(jìn)行壓力潤(rùn)滑
盡管我們一直說(shuō)DCT變速箱的齒輪箱與MT變速箱類(lèi)似,但上文提到的齒輪加工精度的不同以及對(duì)齒輪的潤(rùn)滑要求都有明顯不同。
● 齒輪箱設(shè)計(jì)借鑒了大眾DQ250的思路?
我們一直在說(shuō)DCT變速箱的齒輪箱開(kāi)發(fā)可以借鑒MT變速箱,擋位的數(shù)量通過(guò)套筒和齒輪組的數(shù)量實(shí)現(xiàn),話雖如此,相比MT手動(dòng)變速箱的齒輪箱結(jié)構(gòu),DCT變速箱至少需要3根軸,即一根將動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)引入變速箱的輸入軸,兩根分別對(duì)應(yīng)奇數(shù)和偶數(shù)擋位的輸出軸,相比MT在擋位和變速箱體積的權(quán)衡上,DCT可施展的空間更大,兩根平行的輸出軸將縱向的空間分?jǐn)傊翙M向,這對(duì)于強(qiáng)調(diào)車(chē)內(nèi)空間最大化的乘用車(chē)而言是十分重要的。
然而,按部就班的將兩根輸出軸平行布置的結(jié)構(gòu)并不能將設(shè)計(jì)的緊湊感做到極致,在此基礎(chǔ)之上,細(xì)節(jié)以及動(dòng)力傳遞路徑的規(guī)劃就成了江淮變速箱開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)著力考慮的方向。
在完成這臺(tái)6擋DCT變速箱拆解后,像往常一樣,我對(duì)每一個(gè)部件進(jìn)行拍照記錄,但拍到最后突然意識(shí)到似乎并沒(méi)有看見(jiàn)倒擋齒輪,重新盤(pán)點(diǎn)了一遍照片和桌上擺放的部件,難道江淮也采用了大眾6擋濕式DCT變速箱(DQ250)一樣的設(shè)計(jì)理念嗎?
這個(gè)疑問(wèn)得到了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的確認(rèn),在聽(tīng)到這個(gè)事實(shí)后我多少還有點(diǎn)不是滋味,在口口聲稱(chēng)正向開(kāi)發(fā)的中國(guó)DCT項(xiàng)目中難道真的不能突破國(guó)外廠商技術(shù)的封鎖嗎?而讓我意外的是江淮對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)卻握有知識(shí)產(chǎn)權(quán),這又是怎么回事?
◆ 理念相同,實(shí)現(xiàn)方式不同且做到了更簡(jiǎn)化
事實(shí)上,在技術(shù)開(kāi)發(fā)理念上,國(guó)外的一些經(jīng)驗(yàn)確實(shí)可以給國(guó)內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊(duì)一些啟發(fā),在正向開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上延續(xù)技術(shù)理念的同時(shí)做到專(zhuān)利規(guī)避,即繞開(kāi)國(guó)外已經(jīng)使用的技術(shù)結(jié)構(gòu)及細(xì)節(jié),從中找到自己的技術(shù)突破口,江淮變速箱開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)做的就是這樣的事情。
在2010年,他們對(duì)齒輪箱的設(shè)計(jì)做了19種方案,最后通過(guò)比較,還是認(rèn)定這種用2擋齒輪實(shí)現(xiàn)倒擋的設(shè)計(jì)比較經(jīng)典,在取消了傳統(tǒng)的倒擋軸后,由此,帶來(lái)的是兩個(gè)齒輪和2個(gè)軸承的部件簡(jiǎn)化,也就是用4個(gè)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)結(jié)構(gòu),而大眾則保留了5個(gè)齒輪,就這樣,通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。
變速箱處于2擋時(shí),2擋齒輪依舊服務(wù)于該擋位,此時(shí)倒擋的同步器處于斷開(kāi)狀態(tài),而在倒擋時(shí)這種動(dòng)作則剛好相反,而2擋齒輪又起到了改變動(dòng)力傳遞方向的作用。取消了獨(dú)立的倒擋結(jié)構(gòu)后,不僅成本得到控制,更為重要的是整個(gè)齒輪系統(tǒng)在工作的時(shí)候沒(méi)有空轉(zhuǎn)的齒輪,這樣也可以提高一定的傳動(dòng)效率。
◆ 給各擋位的速比計(jì)算帶來(lái)難度
當(dāng)然,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大,原先一個(gè)齒輪只負(fù)責(zé)一個(gè)擋位,速比計(jì)算更直接,但如果一個(gè)齒輪要兼顧更多的功能,像江淮DCT這種2擋和倒擋齒輪共用的設(shè)計(jì),它的速比計(jì)算就會(huì)比較復(fù)雜。以先期制定的目標(biāo)為中心,結(jié)合各擋位在實(shí)際使用時(shí)扭矩輸出的表現(xiàn),每個(gè)擋位的速比都會(huì)做不同的方案,隨后通過(guò)不同的排列組合進(jìn)行驗(yàn)證,這是一個(gè)非常龐大的計(jì)算工作,業(yè)內(nèi)比較粗糙的做法是采用VB語(yǔ)言編個(gè)程序把這些排列組合都計(jì)算出來(lái),而這種模塊化的開(kāi)發(fā)程序在邏輯性和計(jì)算精準(zhǔn)性都不能完全滿足這種齒輪結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā),江淮變速箱團(tuán)隊(duì)則圍繞開(kāi)發(fā)意圖有針對(duì)的制作了一個(gè)編程軟件,根據(jù)事先設(shè)定的限定條件進(jìn)行篩選。最終在實(shí)現(xiàn)速比范圍的同時(shí),各擋位的速比過(guò)渡又能提供很好的換擋平順性。
齒輪箱的開(kāi)發(fā)投入對(duì)于整個(gè)江淮產(chǎn)品體系而言是很值得的,一方面省去倒擋軸后,整個(gè)變速箱的體積可以得到控制,在以動(dòng)力單元橫置布局的大趨勢(shì)下,更小的變速箱更利于布置。另一方面,各擋位齒輪速比的精確把控讓齒輪箱可以和不同級(jí)別的動(dòng)力進(jìn)行匹配,簡(jiǎn)直是一勞永逸。當(dāng)然,不同級(jí)別、定位的車(chē)型在動(dòng)力輸出特性上一定會(huì)有不同的需求,例如,加速表現(xiàn)、最高時(shí)速等,而不同的車(chē)型只要對(duì)主減速器的速比做出調(diào)整就可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的特性了。
DCT變速箱在立項(xiàng)之初就制定了不同車(chē)型的搭載計(jì)劃,而江淮希望耗費(fèi)重金打造的傳動(dòng)系統(tǒng)能夠在更多的車(chē)型上體現(xiàn)出它的技術(shù)優(yōu)勢(shì),當(dāng)然也包括撐起江淮半邊天的商用車(chē)業(yè)務(wù)。
除了現(xiàn)已上市的瑞風(fēng)S5外,未來(lái)它將搭載更多的江淮汽車(chē),當(dāng)然,縱置布局的商用車(chē)也在此規(guī)劃之中,而就在我們前去探訪的前夕,江淮變速箱開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)剛剛完成了DCT變速箱縱置化的開(kāi)發(fā)工作,從某種程度來(lái)看,商用車(chē)消化這樣的技術(shù)成本勢(shì)必要將現(xiàn)有的產(chǎn)品定位向更高階層調(diào)整。此外,江淮在新能源領(lǐng)域上也走出了一條適合自己的技術(shù)路線,未來(lái)的混動(dòng)車(chē)型也會(huì)依托于DCT變速箱的結(jié)構(gòu),內(nèi)置電機(jī)通過(guò)不同的離合器管理動(dòng)力的傳遞路線,實(shí)現(xiàn)油電混合的動(dòng)力形式。當(dāng)然,現(xiàn)有的變速箱扭矩傳遞性能或許還需要再提升。
編輯總結(jié):
事到如今,濕式雙離合變速箱已得到中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的普遍認(rèn)可,中國(guó)品牌廠商也都先后拿出了自己的雙離合變速箱技術(shù),而從我們今天拆解的江淮6擋雙離合變速箱來(lái)看,傳統(tǒng)認(rèn)知的逆向研發(fā)思路已經(jīng)被拋棄,取而代之的是通過(guò)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的理解、有針對(duì)性的投入以及整合資源的能力,從底層的開(kāi)發(fā)做起,而在整個(gè)過(guò)程中,一些成熟的方案的確會(huì)因各種各樣的問(wèn)題擋在前面,好在,基于底層開(kāi)發(fā)的積累,完全可以對(duì)已申請(qǐng)專(zhuān)利的技術(shù)進(jìn)行規(guī)避。當(dāng)然也有“悲觀”的一面,看似樂(lè)觀的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀卻不得不面對(duì)核心技術(shù)被海外供應(yīng)商緊握在手的情況,不過(guò),如果放眼全球,這樣的情況比比皆是,我們也不必對(duì)這樣的行業(yè)現(xiàn)狀過(guò)于悲觀,畢竟這就是一條完整的生態(tài)鏈。
不斷優(yōu)化,注重與用戶(hù)的交流
在朋友的引薦下,我成功潛入了一個(gè)江淮動(dòng)力工程師的交流群,群里每天聊的就是來(lái)自用戶(hù)的反饋意見(jiàn),這些工程師會(huì)圍繞這些聲音在內(nèi)部進(jìn)行的測(cè)試中進(jìn)行驗(yàn)證,其中,問(wèn)題主要集中在換擋點(diǎn)的控制上,像個(gè)別用戶(hù)反饋的略帶拖沓的換擋動(dòng)作等,與傳統(tǒng)的做事方式不同,變速箱團(tuán)隊(duì)不會(huì)等到后期改款再對(duì)變速箱進(jìn)行調(diào)校,而是通過(guò)4S店找到這輛車(chē)并讀取相關(guān)的數(shù)據(jù),針對(duì)具體的數(shù)據(jù),他們甚至?xí)䴙槠鋯为?dú)進(jìn)行軟件調(diào)整,這種專(zhuān)屬的體驗(yàn)在用戶(hù)心中會(huì)逐漸形成對(duì)品牌的依賴(lài),這樣的方式對(duì)其他廠商而言的確是很好的借鑒。(汽車(chē)之家 文/李博旭 圖/朱力神 )
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5年研發(fā)/直噴技術(shù) 解析江淮1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)
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