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汽车行业是个“技术密集型”的行业,对燃油车而言, 发动机、变速箱、底盘“三大件”关键技术特别的重要。也是是汽车制造领域技术上的含金量及单车配套价值最高的零部件之一,市场规模超过千亿元。随着自动挡车型的普及,自主车企对变速箱的需求也慢慢变得大。
根据多个方面数据显示,当前中国自动变速箱市场超过60%为进口产品,乘用车市场自动变速箱严重依赖外资品牌。中国基础工业相对国外存在不足,精密齿轮铸造、液压控制管理系统和CVT传动钢带研发制造能力存在不足,制约了中国自动变速箱的发展
自动变速箱里又分为AT变速箱,CVT变速箱以及双离合变速箱变速箱。其中以AT变速箱,特别是高档位的AT变速箱,综合性能最全面。但因为专利等因素,AT变速箱市场牢牢被爱信,采埃孚等国际企业所把持,那么面对变速箱困局,自主车企该怎么样应对呢?
早期由于自主车企的市场主要是低端汽车市场,主要以手动变速箱为主,手动挡车型价格更加低廉,且结构相对比较简单不会出什么大毛病。
由于手动变速器结构简单成熟,三轴式(有中间轴)和两轴式(无中间轴)的结构已成定局。尽管结构原理很简单,但起初国产车却只能依赖沈阳三菱、唐山爱信、南京依维柯等合资企业的变速箱。因为齿轮、轴承等精密部件仍需进口,“受制于人”的滋味实在不好受。
然而中国品牌的崛起永远不是一个行业一枝独秀,而是需要一大批相关领域的百花齐放,如今国内已完全拥有自主制造手动变速箱能力,这其中不乏浙江中马、重庆蓝黛等一批民营后起之秀。至此中国汽车已解决了变速箱从无到有的问题,但紧接着还有一块“心头病”,就是自动变速箱,直到如今仍没有根治。
如果说到中国自主CVT变速箱的开山鼻祖,那必然要聊到奇瑞汽车。早在2003年,奇瑞就成立了奇瑞精机,也就是专注于研发自动变速箱的部门。2004年奇瑞自主CVT正式立项,把当时澳大利亚DSI的高级工程师挖到奇瑞精机担任总经理。后来,DSI破产被吉利收购前夕,奇瑞又趁机挖走了一大批技术人员。
2009年,中国第一台拥有自主专利的CVT变速箱下线,虽然不能承载过大转矩,但可靠性和稳定能力至今看来都是很不错的。
同奇瑞正向研发不同,比亚迪走的是国内更多厂家采用的逆向研发道路。2011年下半年,比亚迪宣布,自主研发的中国第一台双离合变速箱变速器在深圳坑梓工业园投产下线,并自行研发了双离合变速箱模块和 TCU,彻底摆脱了变速器核心技术受制于人的窘境。
吉利的自动变速箱之路可大致分为四步:早期外购三菱发动机和 4AT,中期自家研发发动机+采购比利时邦奇 CVT 变速箱,2009 年收购著名澳大利亚自动变速箱供应商 DSI,后续研发出自主 6AT,目前正在开发自主双离合变速箱。
1985年,大众公司在奥迪Sport QuattroS1赛车上采用了双离合器变速器技术,但直到20世纪90年代末,随着电子技术的迅速发展,双离合器控制技术才逐渐得以成熟,大众汽车公司和博格华纳首先携手合作将它放置在量产主流车型上。
2006年,大众又率先在奥迪TT车型上应用了DSG变速器。随后DSG产品陆续配套到了大众捷达、大众途安、大众第五代高尔夫、大众宝来、奥迪A3、奥迪TT、Seat、Skoda等众多车型,:目前已创下超过100万件的销售记录,大众公司代号为DO200的变速器使用了一对干离合器片代替了原来的6挡DSG变速器的液体调节双离合器片,其换挡效率和动力传递有了明显的提升。
在大众DSG变速器问世后,沃尔沃和宝马也相继投入双离合器变速器阵营,以相似的概令推出各自的变速器产品。相比老旧的低挡位AT变速箱,双离合变速箱换挡快,成本低,也成为了不少自主车企的选择。
吉利在收购沃尔沃之后,吉利吸收了沃尔沃的双离合变速箱技术和经验,研发出了自己的7速湿式双离合变速箱,这款变速箱也和博格华纳有技术合作,并且双离合模块是从德国舍弗勒采购的,目前已经搭载在了博越、博瑞以及领克系列等车型上。吉利的7速湿式双离合变速箱实际表现还是不错的,动力响应快,能够支持2.0T的涡轮增压发动机,但在频繁换挡和低速行驶的时候会偶尔出现顿挫,还有很大的提升空间。
长城之前使用的双离合变速箱都是格特拉克提供的,不过长城已经在2017年研发出了自己的7速湿式双离合变速箱,并搭载于哈弗H6、F7、WEY系列等多款车型上。长城这台双离合变速箱的代号为7DCT450,在构成这台变速箱的157个零件中,仅有18种零部件是长城自己生产的,自主化程度并不是很高。
从实际表现来说,这台变速箱的可靠性、平顺性和噪音控制都还不错,最高可承受450牛米的扭矩,只是动力响应比较慢,在国产变速箱中算是很优秀的了。
相比吉利、长城的双离合路线,奇瑞还一直耕耘着自己的CVT路线,相比双离合变速箱,CVT动力输出线性,行驶平稳,机械效率和燃油经济性好。
近年来,双离合和CVT变速箱更多的用于低端车型,高端车型上基本上都会使用高档位AT变速箱,但由于专利问题,研发好的AT变速箱并不是特别容易。曾有自主车企因为国外的AT变速箱供应商断供,导致自己已经到手的订单无奈被退。因此研发AT变速箱成为了自主车企新的难题。
长城今年在自己的新车坦克500上使用了自研的9AT变速箱,一举成名。作为国内首款9速液力自动变速器,采用自主开发的液力自动变速器结构方案,过四套行星齿轮组、4个离合器和2个制动器实现速比变化,速比范围达8.843,1挡齿比为5.288,7挡、8挡、9挡为超速挡,齿比小于1,在90km/h左右即可挂入9挡。
如今随着整车行业的加快速度进行发展,我国汽车变速箱行业也在不断壮大,形成了一批颇具规模的企业,根据《中国汽车工业年鉴2021》多个方面数据显示,目前我国规模以上汽车变速箱生产企业超过300家。
目前国内汽车变速箱供应商主要有车企自产、供应商外购两种渠道。比如上海汽车变速器有限公司是由上海汽车集团股份有限公司100%持股的变速箱子公司,为上汽集团各种车型生产变速箱;而哈尔滨东安汽车发动机制造、盛瑞传动股份有限公司等公司则为各家车企供应变速箱产品。
中国汽车变速箱市场正处于稳步发展的时期。一方面国内汽车市场巨大的潜力为变速箱行业提供了增长空间。另一方面,自动变速箱技术的加快速度进行发展,给国内汽车变速箱市场带来了新的发展机遇。近两年受国内汽车产量下滑的影响,汽车变速箱行业市场规模会降低。多个方面数据显示,2020年我国规模以上车用变速器系统及组件企业营业收入为1735.48亿元,同比下降2.38%;2021年汽车产量上涨将带动汽车变速箱需求增加,估计其市场营收规模在1800亿元左右。
除了研发自己的变速箱,自主车企在新能源汽车普及的时代也开始弯道超车。在过去的传统能源车时代,美日德的整车企业占据主导地位,孵化了博世、电装、爱信等汽车零部件巨头。而随着汽车产业进入电动化、智能化大时代,我国整车企业已经迎来了弯道超车机遇,整车企业的崛起有望带动电动车、智能车的整体产业链向高端迈进。智能座舱和无人驾驶是汽车智能化的两大主要领域,涉及汽车、电子、计算机等诸多领域,部分细致划分领域空间较大。
传统汽车发动机是内燃机,内燃机的特性决定了它有一个最佳转速区间,在这个转速区间内燃油燃烧最充分,也就是说这个区间内发动机的力量最大,也更省油。但是这个转速区间比较小,不足以满足汽车行驶时的各种路况,所以就应该要依据路况实时改变发动机和车轮之间的齿轮比来保证无论车轮转速多少发动机的转速始终保持在一个固定范围内,也就是那个最佳转速区间,改变齿轮比的装置就是变速箱。所以说,燃油车是一定要有变速箱的。
新能源车是靠电机直接驱动的,而电机不存在最佳转速区间这个概念,它在任何转速状态下都能发挥高效率。常规电机的转速范围一般是1到3000转,可完全满足任何路况的车速,所以,理论上讲电动汽车是不需要变速箱的,但有的车型需要将电机转速变慢降低而增加扭矩,这样的一种情况下就要增加一个单级减速箱。
总的来说,随着新能源汽车的普及,汽车变速箱这一产物也会逐渐变化。相关公司能够逐渐向新能源车减速器,动力电池,智能驾驶方面转型,唯有把握市场的需求,企业才能走向不败之地。
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