淺析國內(nèi)商用車變速箱發(fā)展趨勢獲獎科研報告

淺析國內(nèi)商用車變速箱發(fā)展趨勢獲獎科研報告摘

要：隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，在商用車領(lǐng)域，變速箱也深受其影響，逐漸從最開始的手動變速箱向自動化變速箱方向發(fā)展，但商用車有其獨特的特點，例如載重一般比乘用車大、使用工況較乘用車惡劣，導(dǎo)致其變速箱的變化不像乘用車變速箱更新?lián)Q代快，很長一段時間內(nèi)只在可靠性方面進(jìn)行提升，而在智能化方面發(fā)展較慢。但隨著終端用戶的要求提升和國家對外開放的格局加大導(dǎo)致國外的優(yōu)秀商用車企業(yè)加大加快進(jìn)入國內(nèi)商用車市場，這些都將迫使國內(nèi)商用車變速箱企業(yè)加快變革，不對加快推出質(zhì)量更可靠、更加智能化的變速箱產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：商用車;變速箱;發(fā)展趨勢

引言

如今，商用車行業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也取得了長足的進(jìn)步，近幾年，在國內(nèi)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，催生了物流行業(yè)的快速發(fā)展，這就要求商用車的變速箱的可靠性進(jìn)一步提升，以保證時效性，另外隨著國家“一帶一路”的倡議深入世界人民的心中，絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶上的國家和地區(qū)得到了空前的發(fā)展，由之帶來工程方面的建設(shè)也是盛況空前，相繼促生了一個大的商用車市場。為了保證終端用戶的出勤率，商用車變速箱企業(yè)在可靠性方面可算是下足了功夫，致使產(chǎn)品質(zhì)量不斷上升。但這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決國內(nèi)商用車市場的競爭性大、終端用戶要求提高等問題，因此目前國內(nèi)變速箱已經(jīng)逐漸朝智能化、綠色化方向發(fā)展，在國外優(yōu)秀商用車企的進(jìn)逼之下，前進(jìn)速度將會更快更穩(wěn)，不然等待國內(nèi)商用車變速箱企業(yè)的只有死路一條。

1、變速箱簡介

變速箱對于公眾并不陌生，在大街上看到的汽車，基本上都有變速箱這個相同的動力傳動部件。變速箱，顧名思義就是一個可以變換速度的箱子，傳統(tǒng)變速箱的功能主要有三，一是實現(xiàn)發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速的變化，以達(dá)到降速增扭的目的;二是可以改變車輛行駛的方向，例如車輛即可以直行也可以倒車，三是可以實現(xiàn)不熄火停車，即空檔駐車?？梢韵胂?，如果汽車沒有變速箱，那將是什么樣的汽車，至少是不能隨心所欲操縱的汽車，因此變速箱對于整車而言的地位非常重要。

變速箱的分類方法很多，在有限的速比范圍內(nèi)，根據(jù)傳動比是否可以連續(xù)改變，可以分為有級變速箱和無級變速箱，目前商用車使用最多的還是有級變速箱，變換不同的速度主要靠不同的齒輪組合來實現(xiàn);根據(jù)換檔的方式不同可以分為手動、半自動和自動變速箱，當(dāng)前乘用車方面自動化變速箱的普及率高，形式主要有AT和CVT自動變速箱。而商用車目前在歐洲等地區(qū)已經(jīng)相當(dāng)高的普及了自動變速箱，但由于國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)實力相對薄弱和國外產(chǎn)品的價格較高等方面因素的制約，在國內(nèi)目前還是以手動變速箱為主。

2、國內(nèi)商用車變速箱企業(yè)簡介

國內(nèi)商用車變速箱企業(yè)不多，主流生產(chǎn)企業(yè)有陜西法士特、一汽變速箱、浙江萬里揚、綦江變速箱和東風(fēng)變速箱等。各個企業(yè)各有其特點，現(xiàn)一一作簡單介紹：

陜西法士特是目前國內(nèi)生產(chǎn)商用車變速箱最大的企業(yè)，在產(chǎn)銷量方面已經(jīng)連續(xù)13年蟬聯(lián)世界第一，在國內(nèi)重型變速箱領(lǐng)域，市場占有率約70%。法士特變速箱的結(jié)構(gòu)形式為國內(nèi)的主流形式——主副箱加雙中間軸結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品覆蓋2檔至24檔，目前主銷產(chǎn)品是8檔和12檔變速箱，由于法士特自身擁有國內(nèi)最大的變速箱研發(fā)能力、市場開發(fā)能力和龐大高效的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)（在全國各省會等城市都設(shè)有專門的辦事處，平均售后服務(wù)半徑為50公里），致使法士特在國內(nèi)商用車變速箱領(lǐng)域第一的地位難以撼動。

一汽變速箱是中國第一汽車集團(tuán)的自主商用車變速箱廠，主要為一汽集團(tuán)內(nèi)部的商用車事業(yè)部配套，由于其市場面窄和其12檔變速箱的結(jié)構(gòu)形式與陜西法士特相似，且發(fā)展較陜西法士特晚，因此產(chǎn)品相對于陜西法士特遜色不少。產(chǎn)品覆蓋6檔至12檔，6檔等變速箱為單中間軸結(jié)構(gòu)，8檔、10檔和12檔為雙中間軸結(jié)構(gòu)。12檔變速箱的換檔以滑套為主，少量配備同步器，因此其換檔舒適性較陜西法士特較差。

浙江萬里揚公司的主要配套對下你給為向國內(nèi)輕卡企業(yè)，主要產(chǎn)品是5檔、6檔輕卡變速箱，在輕卡變速箱領(lǐng)域的產(chǎn)銷量位居國內(nèi)第一。

綦江變速箱廠主要配套國內(nèi)客車廠，由于其自身原因，現(xiàn)今已大不如前，目前正在開發(fā)市場主流的雙中間軸結(jié)構(gòu)的12檔變速箱。

東風(fēng)變速箱主要是東風(fēng)商用車公司為實現(xiàn)動力總成自主生產(chǎn)而在近年來重點支持開發(fā)的產(chǎn)品，主要是14檔變速箱，但由于其開發(fā)時間不長，目前市場認(rèn)可率有待進(jìn)一步提高。

3、國內(nèi)商用車變速箱現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢預(yù)測

國內(nèi)商用車變速箱目前以手動變速箱為主，自動變速箱還處于起步階段。手動變速箱的結(jié)構(gòu)主要為主副箱加雙中間軸結(jié)構(gòu)，代表企業(yè)為陜西法士特。手動變速箱的傳動比都是有級變化的，經(jīng)過近20來年的發(fā)展，國內(nèi)商用車變速箱企業(yè)在產(chǎn)品的可靠性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面做出了巨大的努力。可靠性方面的工作主要體現(xiàn)在研發(fā)過程更加系統(tǒng)化，例如各個開發(fā)環(huán)節(jié)的實驗驗證較之前更加嚴(yán)格細(xì)化，設(shè)計的傳動零件的精度也有較大的提高，零件的加工工藝水平也有很大的提高，特別地如重要的傳動零件齒輪，如今的基本水平都要求齒輪熱前精度達(dá)到國標(biāo)6級，熱后8級，如為磨齒零件，成品要求達(dá)到國標(biāo)6級精度。工藝上各大生產(chǎn)企業(yè)也進(jìn)行了大的技改，采購了很多世界先進(jìn)的加工設(shè)備，例如格里森的磨齒機、日本三菱的剃齒機等。，各大商用車變速箱企業(yè)為提升燃油經(jīng)濟(jì)性，豐富和優(yōu)化了變速箱的檔位數(shù)和各檔位的傳動比，并結(jié)合整車的配置和用戶的使用工況針對性的設(shè)計專用的變速箱，使車輛擁有高的燃油經(jīng)濟(jì)性。例如現(xiàn)今的主流12檔變速箱較之前的6檔等變速箱，檔位數(shù)更多，傳動比之間的極差更小，在兼顧換檔平順性的同時，也能兼顧使用工況的復(fù)雜性找到最適宜的檔位，達(dá)到不浪費燃油還能輸出有效驅(qū)動力的目的。

面對競爭激烈的市場和能源革命，商用車變速箱企業(yè)正面對重重壓力進(jìn)行變革發(fā)展，變速箱正朝著更加舒適化、智能化方向發(fā)展。對于手動變速箱，隨著競爭的加劇，各大廠商為了贏得終端用戶的認(rèn)可，在一些以往不太注重的細(xì)節(jié)開始投入關(guān)注的目光，例如很多整車廠都提出了變速箱換檔力和換檔行程適宜、噪聲更低和振動更低等要求，更加可靠舒適將是手動變速箱在有限之年的一個發(fā)展方向。

當(dāng)前國內(nèi)眾多卡車由于配備的還是手動變速箱，因此長時間運營給卡車司機帶來的勞動強度很大，減少作業(yè)強度成為市場不言而喻的需求，因此開發(fā)自動變速箱成為一個勢在必行的趨勢，國內(nèi)商用車行業(yè)完全開發(fā)自動變速箱的企業(yè)還很少，大多數(shù)都是機械本體自行生產(chǎn)，核心的操縱機構(gòu)采購ZF等世界著名的汽車生產(chǎn)商，目前陜西法士特開發(fā)的自動變速箱的機械本體和操縱機構(gòu)都完全實現(xiàn)自主開發(fā)，且目前已經(jīng)完成了高溫高寒實驗，有望在近期推向市場，由于自動變速箱可以將卡車司機的左腳解放出來，大大降低卡車司機的勞動強度，這將是機械變速箱的一個最有潛力的發(fā)展方向。

隨著石油等不可再生能源的逐漸枯竭和世界氣候的變化，全世界已經(jīng)提出了能源革命的號召，因而在商用車行業(yè)興起了眾多新能源變速箱企業(yè)，新能源變速箱主要采用電為驅(qū)動力源，用集成化控制器實現(xiàn)自動化控制，用簡單的機械機構(gòu)傳遞動力。因其動力源為綠色能源、控制為自動化、運行成本較燃油車低，導(dǎo)致現(xiàn)今市場空前火熱，但由于售后服務(wù)較差、續(xù)航里程較短等因素的制約，目前還處于起步階段，發(fā)展受到一定的制約，但在世界環(huán)境問題下，使用清