奠定技術(shù)方向 拆解江淮6擋雙離合變速箱
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。
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