重卡變速器技術來源及本土化發展
2008-12-29 2:37:00 來源:卡車周刊 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
縱觀國內重卡變速器產品的技術路線,不外乎三種,即以法士特變速器為代表美國伊頓技術、以綦齒變速器為代表德國采埃孚技術和以大齒變速器為代表日本日產柴技術。法士特在1984年引進美國伊頓技術,該技術變速器采用雙中間軸結構,能承受大轉矩的能力強,適用于短軸距大功率重卡和特種車輛;1985年綦齒引進德國采埃孚技術,該技術變速器采用單中間軸帶同步器結構,換擋靈活輕便,適用于在路況復雜區域作業的重卡;1986年,大齒引進日產柴TMH402變速器制造技術,該變速器采用了離合器分離機構和桶狀結構,換擋輕松,便于在各種整車底盤上布局,適用于中卡和中重卡車輛。
近年來,各大變速器生產企業在吸收原有技術的基礎上不斷開發出了適合大功率重卡的變速器來滿足日漸成熟的重卡市場;而且隨著計重收費、國Ⅲ標準法規實施,輕量化、節能環保和電子控制技術成了重卡變速器技術發展的方向。這一點在日前結束的北京國際汽車零部件博覽會上得到明證。
節油
隨著重型車功率加大、傳遞的扭矩增加和速度的提高,變速器的節油性能被越來越多的用戶所關注。而業內專家表示,目前變速器的節油主要通過安裝同步器和增多檔位來實現。
在復雜的路面上,無同步器的變速器換檔時一般使用“兩腳離合”的方式進行換擋。在其換低檔(高檔換低擋)時,駕駛員先踏一腳離合器,使變速器與發動機脫開;再踏第二腳,在空檔位置加油門,以減少齒輪的轉速差以便最終嚙合。所以有駕駛員認為,這一腳油增加了耗油量。在變速器加裝了同步器后,換低(減)檔無需踏油門,可以節油,而且換檔時同步過程是自動完成的,換檔一步到位,基本上不需要什么技巧。
由于重型汽車的裝載質量大,使用條件復雜,用戶欲保證重型汽車具有良好的動力性、經濟性和加速性,多檔位也就成了重卡變速器的發展方向。變速器檔位多,檔間級差就小,在不同的路況下司機可以通過合適的檔位達到節油的目的。目前,組合式機械變速器是多擋位變速器的主流形式。組合式機械變速器一般分為倍檔(分段式配檔)組合式機械變速器和半檔(插入式配檔)組合式機械變速器。在多檔位變速器中,尤其以16擋變速器更適合 360PS (265kW)以上的大功率國Ⅲ重卡,可使整車具有更低的燃油消耗、更高的平均車速和更簡化的操作,并且使整個傳動系具有更長的壽命。
目前,節油變速器的代表產品有法士特生產的16擋全同步器變速器和大齒的DC12J180T、DC16J200T,以及綦齒推出的12擋、16擋全同步器變速器。
輕量化
與其說輕量化是變速器行業的自發需求,不如說是滿足卡車行業輕量化的大勢。計重收費范圍的擴大以及全國治超力度的進一步加強,使得重卡輕量化的需求日益明顯。不言而喻,整車廠對變速器的輕量化也提出更高要求。
變速器要更輕,一方面需要通過優化設計、改善布局結構;另一方面采用更輕但在可靠性上并不比鑄鐵遜色的鋁合金殼體等。目前,法士特變速器的雙中間軸變速器設計先進,結構獨特,為輕量化奠定基礎。其動力從輸入軸輸入,然后分流至兩個中間軸,最后匯集于主軸輸出,實現了箱體內部的功率分流,從而使變速器內每個中間軸及每個齒輪上的載荷減半,大大改善了齒輪、軸承和箱體的受力情況,使得齒輪的寬度及總成的尺寸可以大幅度壓縮,為產品輕量化設計和各種短軸距重型車輛的總布置帶來極大的方便。
綦齒9擋以上變速器采用單中間軸主傳動和行星倍擋傳動組合副箱結構,在相同速比情況下,與齒輪傳動相比結構緊湊,同樣可以為產品輕量化設計帶來方便。另外,變速器鑄件采用鑄鋁件可以直接做到變速器輕量化。例如,大齒DC12J180T采用了鑄鋁件外殼,DC16J200T設計有行星倍當結構,他們都是同類產品中的“輕量之王”。
重汽HOWO18709 變速箱是中國重汽“自主開發”的雙中間軸主箱+行星齒輪減速機構副箱技術,主箱的二軸前部可以實現浮動,二軸后端與行星架內的太陽輪固定,重載能力得到了進一步提高;外殼采用了全開放式殼體和撥叉內置式技術,整體結構顯得更加緊湊。
AMT未來爭奪焦點
從發動機電控系統到模塊化電子儀表到再到CAN總線的應用,我國重卡電子化控制程度越來越高。隨著重卡整車電子化程度的提高,變速器自動化進程也將開始加速,AMT(機械式自動變速器)的應用被提上日程。AMT在傳統固定軸式手動變速器和干式離合器基礎上應用自動變速理論和電子控制技術,通過電控單元控制執行機構實現自動換擋,具有傳動效率高、油耗低、經濟性好等諸多優點。相對自動變速器而言,AMT造價低廉,只比傳統機械式變速器稍貴一點,也很適合中國用戶的消費特點。所以,國內主流的變速器企業都在致力于AMT的研發當中,據了解,法士特、綦齒和大齒等企業的AMT已經開始裝車試驗,技術日趨成熟。
但是AMT的電控系統是每一個生產企業面臨的難題。由于國內重卡運輸環境復雜,電控ECU中需要龐大的數據參數來實現自動控制。大齒副總經理魏東表示,大齒AMT變速器已經完成機械機構的設計,正在攻克電控難題;而法士特高層也表示,法士特的AMT也要在2~3年內才能滿足整車配套需要。