奠定技術(shù)方向 拆解江淮6擋雙離合變速箱

為什么以雙離合變速箱為開發(fā)方向

在變速箱技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用上，日本、歐洲、美國等市場早已確定了自己的發(fā)展方向并加以推廣。但近年來，中國汽車產(chǎn)業(yè)根據(jù)車輛環(huán)境和產(chǎn)業(yè)體系的現(xiàn)狀和趨勢，找到了自己的目標(biāo)，在國家層面的引領(lǐng)下，集中資源發(fā)展DCT雙離合變速箱。江淮作為“聯(lián)盟”成員于2021年開始DCT變速箱的開發(fā)，而隨著今年瑞豐S5的上市，之前讓人摸不著頭腦的DCT變速箱浮出水面。

●您應(yīng)該了解中國汽車行業(yè)發(fā)展DCT的背景

剛才提到的“聯(lián)盟”，其實是2021年國家發(fā)改委牽頭的。以國家名義聯(lián)合一汽、SAIC、東風(fēng)、長安、奇瑞、華晨、江淮、長風(fēng)、吉利、廣汽、BAIC、長城成立中國發(fā)展聯(lián)盟投資公司，成立中國發(fā)展聯(lián)盟公司和博格華納聯(lián)合傳動系統(tǒng)有限公司，雙方持股比例為34: 66。當(dāng)然，公司層面的聯(lián)盟雖然已經(jīng)形成，但各公司在技術(shù)研發(fā)過程中仍在玩各自的游戲，奠定了各自的發(fā)展方向和模式。反正DCT雙離合變速箱已經(jīng)被定為統(tǒng)一目標(biāo)，有了方向，資源就能有效集中。

◆為什么選擇DCT進(jìn)行開發(fā)？

選擇DCT的原因主要是考慮國家工業(yè)體系和各種變速箱的開發(fā)難度。我們在吉利關(guān)于中國品牌幕后變化的文章中提到了當(dāng)時AT和CVT變速箱AT的發(fā)展愿景。AT變速箱技術(shù)成熟，但像愛信、ZF這樣的一線變速箱公司在這條路上已經(jīng)走了很長的路，AT變速箱本身的傳動效率和平順性很難平衡。如果我們從零開始，很難趕上技術(shù)，更不用說彎道超車了。

雖然CVT變速箱結(jié)構(gòu)相對簡單，但從開發(fā)經(jīng)驗來看，整個中國汽車行業(yè)都是空白色。至少吉利在2021年實現(xiàn)了AT變速箱的量產(chǎn)，但是CVT呢？即使實現(xiàn)了量產(chǎn)，也要考慮到鋼帶只能從博世購買，一條鋼帶到中國變速箱公司的成本至少要150美元以上，這主要看你在這個行業(yè)夠不夠大，也就是說說白了，人可以下盤。因此，CVT變速箱的道路不符合國家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略。當(dāng)然，以代工為主的奇瑞精機(jī)已經(jīng)實現(xiàn)了9年CVT變速箱的量產(chǎn)。

◆江淮技術(shù)路線探索史

這種困惑也在江淮產(chǎn)生。江淮從2021年開始制造變速箱，但當(dāng)時江淮專注于商用車和卡車，所以對自動變速箱的需求并不強(qiáng)烈。決定進(jìn)入乘用車市場后，逐漸意識到自動變速箱的重要性。隨后幾年，AMT和CVT變速箱相繼問世，雖然在手動變速箱上增加離合器伺服機(jī)構(gòu)和自動換擋機(jī)構(gòu)并不困難。但換擋品質(zhì)難以與乘用車媲美，CVT變速箱的發(fā)展也與其他廠商相同。面對龐大的CVT技術(shù)體系，包括奇瑞在內(nèi)的任何中國品牌廠商都不能完全確定。事實上，江淮對技術(shù)方向的選擇直到2021年才真正成型。最終不是之前糾結(jié)的AT和CVT變速箱之一。綜合考慮發(fā)展資源、換擋速度、傳動效率等因素后，確定雙離合變速箱為公司發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)方向。

與手動變速箱有很大共性的DCT，成為了大家都認(rèn)同有可能快速追趕的一種方式。話雖如此，控制模塊和離合模塊還是有差距的，甚至變速箱內(nèi)部齒輪的加工工藝也要從8級提升到6級。目前國內(nèi)供應(yīng)商或主機(jī)廠均可實現(xiàn)齒輪加工精度。關(guān)鍵問題在于齒輪組和速比的設(shè)計，需要盡可能緊湊/[/k0。

雙離合變速箱的工作穩(wěn)定性

●雙離合模塊依賴國外供應(yīng)商。

江淮正在研發(fā)一款帶濕式雙離合模塊的6速DCT變速箱，這意味著與博格華納的緊密合作，因為博格華納是整個全球雙離合變速箱供應(yīng)體系中濕式雙離合模塊最大的供應(yīng)商。當(dāng)然，你也可以說ZF為保時捷開發(fā)了PDK變速箱，匹配了濕式雙離合模塊，但相比之下，在濕式雙離合模塊的工程領(lǐng)域。可以說，只要你知道的那些濕DCT變速箱，幾乎都和博格華納有關(guān)。與濕式相反的干式雙離合模塊主要掌握在LuK手中。例如，大眾DQ200 7速干式雙離合變速箱采用了LuK的離合器模塊。

毫無疑問，憑借技術(shù)的壟斷優(yōu)勢，博格華納在行業(yè)內(nèi)擁有強(qiáng)大的話語權(quán)，但如此強(qiáng)勢的地位并沒有給江淮6速DCT的開發(fā)項目帶來不必要的干擾。根據(jù)兩家公司的協(xié)議，博格華納只提供濕式雙離合模塊，不參與匹配及相關(guān)調(diào)整工作。所有技術(shù)和資源整合由江淮變速箱開發(fā)團(tuán)隊主導(dǎo)。

推進(jìn)我國雙離合變速箱產(chǎn)業(yè)化對代工和供應(yīng)商有著強(qiáng)烈的需求。前者希望順應(yīng)發(fā)展趨勢，獲得市場的認(rèn)可，后者則通過核心零部件的供應(yīng)來穩(wěn)定自己在該領(lǐng)域的地位，而博世則通過那條鋼帶將整個CVT行業(yè)聯(lián)系在一起。

◆為什么要用濕式雙離合？

○濕式雙離合比干式雙離合有更長的量產(chǎn)歷史。

人們在談?wù)揇CT變速箱時，往往最關(guān)注這類變速箱的耐久性。作為最早實現(xiàn)DCT變速箱產(chǎn)業(yè)化并在全球推廣的廠商，大眾品牌汽車讓更多人接觸到了這種類型的變速箱。2010年下半年，中國市場開始出現(xiàn)雙離合變速箱的問題，也正是在那個時候，DCT變速箱被貼上了穩(wěn)定性差的標(biāo)簽。

當(dāng)時整個中國汽車行業(yè)都在懷疑DCT的未來發(fā)展。但經(jīng)過多次討論，最終確定量產(chǎn)10年的濕式雙離合變速箱類型無法與更新的干式雙離合變速箱技術(shù)相比。

○濕式離合器工作更穩(wěn)定，改善扭矩傳遞的潛力更大。

與干式離合器不同的是，在濕式雙離合模塊中，離合器部件在工作過程中始終浸沒在變速箱油中，可以減少摩擦，限制熱量的產(chǎn)生，這對于爬行工況下的換擋品質(zhì)和動力平順性有很大幫助。基于不同的工作環(huán)境，濕式和干式離合器的工作特性無法比較。正常情況下，為了抑制溫升，干式離合器需要盡可能縮短離合器的接合時間，由此產(chǎn)生的頓挫感會影響整車的行駛品質(zhì)。

○更容易保證班次質(zhì)量。

濕式雙離合變速箱的調(diào)節(jié)范圍很廣，工程師可以根據(jù)車輛的定位和行駛狀態(tài)進(jìn)行針對性的標(biāo)定。換句話說，一旦DCT技術(shù)平臺建立，雙離合模塊的擴(kuò)展幾乎可以跨越整個生命周期。

目前這款變速箱最大可以支持270牛米的扭矩傳遞。其實變速箱部件的安全系數(shù)都是針對300 Nm的傳遞扭矩，所以扭矩傳遞性能基本覆蓋了現(xiàn)有的整車產(chǎn)品。

齒輪箱的開發(fā)：取消倒擋軸

●變速器油溫的控制和清潔

液壓控制

○如何保證變速器油的清潔度？

○齒輪的壓力潤滑

雖然我們總說DCT變速箱的變速箱與MT變速箱相似，但上述齒輪加工精度和潤滑要求的差異明顯不同。

●變速箱設(shè)計借鑒大眾DQ250的思路？

我們一直說DCT變速箱的變速箱的發(fā)展可以借鑒MT變速箱，檔位的多少是通過套筒和齒輪組的多少來實現(xiàn)的。話雖如此，與MT手動變速箱的變速箱結(jié)構(gòu)相比，DCT變速箱至少需要三根軸，即一根輸入軸將發(fā)動機(jī)的動力引入變速箱，兩根輸出軸分別對應(yīng)奇數(shù)和偶數(shù)檔。與MT相比，在檔位與變速箱容積的平衡方面，DCT的空室更大，兩個平行的輸出軸將垂直空室向水平方向分布，這對于強(qiáng)調(diào)車室中空室最大的客車來說非常重要。

然而，兩個輸出軸并聯(lián)的分步布置不能達(dá)到設(shè)計的最大緊湊性。在此基礎(chǔ)上，細(xì)節(jié)和動力傳遞路徑的規(guī)劃成為江淮變速箱開發(fā)團(tuán)隊重點關(guān)注的方向。

拆下這臺6速DCT變速箱后，和往常一樣，我對每個部件都拍了照片，但在照片的最后，我突然意識到我似乎沒有看到倒檔，于是再次檢查了放在桌子上的照片和部件。江淮是否也采用了與大眾6速濕式DCT變速箱相同的設(shè)計理念？

這個問題已經(jīng)得到項目負(fù)責(zé)人的確認(rèn)。聽到這個事實，我還是有些不高興。在中國正在開發(fā)的DCT項目中，我們真的不能突破國外廠商技術(shù)的封鎖嗎？令我驚訝的是，江淮對這個設(shè)計擁有知識產(chǎn)權(quán)。這是怎么回事？

◆概念相同，實現(xiàn)方法不同，簡化。

其實在技術(shù)發(fā)展理念上，國外的一些經(jīng)驗確實可以給國內(nèi)的R&D團(tuán)隊一些啟發(fā)。在積極發(fā)展的基礎(chǔ)上，可以在避免專利的同時延續(xù)技術(shù)理念，即可以繞開國外已經(jīng)使用的技術(shù)結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，找到自己的技術(shù)突破口。這就是江淮變速箱開發(fā)團(tuán)隊正在做的。

2010年，他們制定了19個齒輪箱設(shè)計方案。最后通過對比，他們認(rèn)定2擋倒擋的設(shè)計更經(jīng)典。取消傳統(tǒng)倒檔軸后，簡化了兩個齒輪和兩個軸承的零件，即使用四個齒輪來實現(xiàn)這種技術(shù)結(jié)構(gòu)，而大眾保留了五個齒輪。這樣，以不同的方式取得了同樣的結(jié)果。

當(dāng)變速箱在2檔時，2檔仍然服務(wù)于這個檔位，此時倒檔的同步器是關(guān)閉的，但這個動作在倒檔時正好相反，2檔起到改變動力傳遞方向的作用。取消獨立倒檔結(jié)構(gòu)后，不僅成本得到控制，更重要的是整個齒輪系統(tǒng)在工作時沒有空擋位，也能提高一定的傳動效率。

◆各擋速比計算困難。

當(dāng)然，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計難度更大。原來一個檔位只負(fù)責(zé)一個檔位，速比計算更直接。但是，如果一個檔位要兼顧更多的功能，比如江淮DCT，是共享2檔和倒檔設(shè)計的，它的速比計算會比較復(fù)雜。著眼于預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)，結(jié)合實際使用中各擋位的扭矩輸出表現(xiàn)，各擋位的速比會做出不同的方案，再通過不同的排列組合進(jìn)行驗證，是一項非常龐大的計算工作。業(yè)內(nèi)粗略的做法是用VB語言編寫一個程序來計算所有這些排列組合，但這種模塊化的開發(fā)程序在邏輯和計算精度上并不能完全滿足這種齒輪結(jié)構(gòu)的開發(fā)。江淮變速箱團(tuán)隊根據(jù)開發(fā)意圖做了方案。最后實現(xiàn)速比范圍，每個檔位的速比過渡都能提供良好的換擋平順性。

變速箱的開發(fā)投入對于整個江淮產(chǎn)品體系來說是非常值得的。一方面，省去倒檔齒輪軸后，可以控制整個變速箱的體積。在動力單元水平布局的大趨勢下，齒輪箱越小越有利于布局。另一方面，精確控制每個檔位的傳動比，可以讓變速箱匹配不同級別的動力，簡直一勞永逸。當(dāng)然，不同級別、不同位置的車輛對動力輸出特性肯定會有不同的要求，比如加速性能、最高車速等。，不同的車輛只要調(diào)整主減速器的速比就能表現(xiàn)出相應(yīng)的特性。

項目之初，DCT變速箱就制定了不同車型的搭載計劃，江淮希望花大價錢打造的傳動系統(tǒng)能在更多車型上展現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢，包括撐起江淮半邊天的商用車業(yè)務(wù)。

除了現(xiàn)在上市的瑞風(fēng)S5（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），未來還會配備更多的JAC車。當(dāng)然，這個規(guī)劃中也規(guī)劃了垂直布局的商用車。就在我們?nèi)⒂^之前，JAC變速箱開發(fā)團(tuán)隊剛剛完成了垂直布局DCT變速箱的開發(fā)。在某種程度上，商用車有必要將現(xiàn)有的產(chǎn)品定位調(diào)整到更高的水平。此外，江淮在新能源領(lǐng)域也開發(fā)出了合適的技術(shù)路線。未來的混合動力汽車也將依靠DCT變速箱的結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電機(jī)通過不同的離合器管理動力傳遞路線，從而實現(xiàn)油電混合動力形式。當(dāng)然，現(xiàn)有變速箱的扭矩傳遞性能可能需要改進(jìn)。

編輯摘要:

到目前為止，濕式雙離合變速箱已經(jīng)得到了中國汽車行業(yè)的廣泛認(rèn)可，中國品牌廠商也拿出了自己的雙離合變速箱技術(shù)。但是從我們今天拆解的江淮6速雙離合變速箱來看，傳統(tǒng)的認(rèn)知逆向研發(fā)思路已經(jīng)被拋棄，取而代之的是，通過對這項技術(shù)的了解、針對性的投入以及整合資源的能力，我們從底層層面開始開發(fā)，在整個過程中，一些成熟的方案確實被各種問題所阻擋。當(dāng)然，也有“悲觀”的一面。看似樂觀的發(fā)展態(tài)勢，不得不面對核心技術(shù)被海外供應(yīng)商把持的局面。但是，放眼全球，這樣的情況比比皆是，我們不必對這類行業(yè)的現(xiàn)狀過于悲觀。畢竟這是一個完整的生態(tài)鏈。

不斷優(yōu)化，注重與用戶溝通。

在朋友的推薦下，我成功潛入江淮動力工程師交流群。每天，小組都會討論用戶的反饋。這些工程師將在內(nèi)部測試中驗證這些聲音。其中，問題主要集中在換擋點的控制上，比如個別用戶反饋的換擋動作略有延遲。與傳統(tǒng)的做事方式不同，變速箱團(tuán)隊不會等后期換錢再去調(diào)整變速箱。相反，通過4S商店找到這輛車，并閱讀相關(guān)數(shù)據(jù)。對于具體的數(shù)據(jù)，他們甚至?xí)为殞ζ溥M(jìn)行軟件調(diào)整。這種專屬體驗會在用戶心目中逐漸形成對品牌的依賴。這種方式確實是其他廠商很好的借鑒。