重卡变速器技术来源及本土化发展
2008-12-29 2:37:00 来源:卡车周刊 编辑:56885 关注度:摘要:... ...
纵观国内重卡变速器产品的技术路线,不外乎三种,即以法士特变速器为代表美国伊顿技术、以綦齿变速器为代表德国采埃孚技术和以大齿变速器为代表日本日产柴技术。法士特在1984年引进美国伊顿技术,该技术变速器采用双中间轴结构,能承受大转矩的能力强,适用于短轴距大功率重卡和特种车辆;1985年綦齿引进德国采埃孚技术,该技术变速器采用单中间轴带同步器结构,换挡灵活轻便,适用于在路况复杂区域作业的重卡;1986年,大齿引进日产柴TMH402变速器制造技术,该变速器采用了离合器分离机构和桶状结构,换挡轻松,便于在各种整车底盘上布局,适用于中卡和中重卡车辆。
近年来,各大变速器生产企业在吸收原有技术的基础上不断开发出了适合大功率重卡的变速器来满足日渐成熟的重卡市场;而且随着计重收费、国Ⅲ标准法规实施,轻量化、节能环保和电子控制技术成了重卡变速器技术发展的方向。这一点在日前结束的北京国际汽车零部件博览会上得到明证。
节油
随着重型车功率加大、传递的扭矩增加和速度的提高,变速器的节油性能被越来越多的用户所关注。而业内专家表示,目前变速器的节油主要通过安装同步器和增多档位来实现。
在复杂的路面上,无同步器的变速器换档时一般使用“两脚离合”的方式进行换挡。在其换低档(高档换低挡)时,驾驶员先踏一脚离合器,使变速器与发动机脱开;再踏第二脚,在空档位置加油门,以减少齿轮的转速差以便最终啮合。所以有驾驶员认为,这一脚油增加了耗油量。在变速器加装了同步器后,换低(减)档无需踏油门,可以节油,而且换档时同步过程是自动完成的,换档一步到位,基本上不需要什么技巧。
由于重型汽车的装载质量大,使用条件复杂,用户欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性,多档位也就成了重卡变速器的发展方向。变速器档位多,档间级差就小,在不同的路况下司机可以通过合适的档位达到节油的目的。目前,组合式机械变速器是多挡位变速器的主流形式。组合式机械变速器一般分为倍档(分段式配档)组合式机械变速器和半档(插入式配档)组合式机械变速器。在多档位变速器中,尤其以16挡变速器更适合 360PS (265kW)以上的大功率国Ⅲ重卡,可使整车具有更低的燃油消耗、更高的平均车速和更简化的操作,并且使整个传动系具有更长的寿命。
目前,节油变速器的代表产品有法士特生产的16挡全同步器变速器和大齿的DC12J180T、DC16J200T,以及綦齿推出的12挡、16挡全同步器变速器。
轻量化
与其说轻量化是变速器行业的自发需求,不如说是满足卡车行业轻量化的大势。计重收费范围的扩大以及全国治超力度的进一步加强,使得重卡轻量化的需求日益明显。不言而喻,整车厂对变速器的轻量化也提出更高要求。
变速器要更轻,一方面需要通过优化设计、改善布局结构;另一方面采用更轻但在可靠性上并不比铸铁逊色的铝合金壳体等。目前,法士特变速器的双中间轴变速器设计先进,结构独特,为轻量化奠定基础。其动力从输入轴输入,然后分流至两个中间轴,最后汇集于主轴输出,实现了箱体内部的功率分流,从而使变速器内每个中间轴及每个齿轮上的载荷减半,大大改善了齿轮、轴承和箱体的受力情况,使得齿轮的宽度及总成的尺寸可以大幅度压缩,为产品轻量化设计和各种短轴距重型车辆的总布置带来极大的方便。
綦齿9挡以上变速器采用单中间轴主传动和行星倍挡传动组合副箱结构,在相同速比情况下,与齿轮传动相比结构紧凑,同样可以为产品轻量化设计带来方便。另外,变速器铸件采用铸铝件可以直接做到变速器轻量化。例如,大齿DC12J180T采用了铸铝件外壳,DC16J200T设计有行星倍当结构,他们都是同类产品中的“轻量之王”。
重汽HOWO18709 变速箱是中国重汽“自主开发”的双中间轴主箱+行星齿轮减速机构副箱技术,主箱的二轴前部可以实现浮动,二轴后端与行星架内的太阳轮固定,重载能力得到了进一步提高;外壳采用了全开放式壳体和拨叉内置式技术,整体结构显得更加紧凑。
AMT未来争夺焦点
从发动机电控系统到模块化电子仪表到再到CAN总线的应用,我国重卡电子化控制程度越来越高。随着重卡整车电子化程度的提高,变速器自动化进程也将开始加速,AMT(机械式自动变速器)的应用被提上日程。AMT在传统固定轴式手动变速器和干式离合器基础上应用自动变速理论和电子控制技术,通过电控单元控制执行机构实现自动换挡,具有传动效率高、油耗低、经济性好等诸多优点。相对自动变速器而言,AMT造价低廉,只比传统机械式变速器稍贵一点,也很适合中国用户的消费特点。所以,国内主流的变速器企业都在致力于AMT的研发当中,据了解,法士特、綦齿和大齿等企业的AMT已经开始装车试验,技术日趋成熟。
但是AMT的电控系统是每一个生产企业面临的难题。由于国内重卡运输环境复杂,电控ECU中需要庞大的数据参数来实现自动控制。大齿副总经理魏东表示,大齿AMT变速器已经完成机械机构的设计,正在攻克电控难题;而法士特高层也表示,法士特的AMT也要在2~3年内才能满足整车配套需要。