[汽車之家 變速箱技術(shù)] 目前在汽車“三大件”里,發(fā)動機(jī)和底盤對很多中國品牌車企來說都是小菜一碟了,大家都有著比較成熟的技術(shù)和豐富的開發(fā)經(jīng)驗,唯獨自動變速箱技術(shù)還相對薄弱一些。很多車企更愿意直接采購格特拉克、采埃孚和愛信等公司的成熟產(chǎn)品,江淮卻不同,自主研發(fā)出6DCT變速箱之后,它便開始極力鋪展這款產(chǎn)品。我們曾對它進(jìn)行過一次拆解《奠定技術(shù)方向 拆解江淮6擋雙離合變速箱》,今天我們走進(jìn)工廠來聊一聊它是如何誕生的!
● 造雙離合變速箱前的糾結(jié)
回到十年前,中國汽車工業(yè)逐步有了起色,一些中國品牌車企開始不滿足于制造手動擋車型,醞釀著自動變速箱技術(shù)。江淮算是其中比較早的一個,它最終為什么選擇了DCT變速箱,背后也是有著一些不為人知的故事。
畢竟AMT變速箱是介于手動擋和自動擋變速箱之間的技術(shù),所以跨出第一步之后,江淮人開始著手研發(fā)真正的自動變速箱。其初期的技術(shù)路線并不是DCT雙離合變速箱,而是AT自動變速箱。
雖然江淮的研發(fā)團(tuán)隊成功完成了4AT變速箱的雛形,但由于AT變速箱的零部件復(fù)雜,當(dāng)時國內(nèi)并沒有相關(guān)成熟的供應(yīng)商產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ),供應(yīng)商無法滿足江淮的要求,配套技術(shù)跟不上,因此這臺4AT變速箱只能淪為了試驗室里工程師的教具。那么,江淮的自動變速箱之路會因此終止嗎?
2009年,江淮調(diào)整了技術(shù)路線,開始轉(zhuǎn)向了研發(fā)DCT變速箱,這其中有一部分原因是當(dāng)時國家“863計劃”政策的推動。2008年,國家發(fā)改委牽頭,聯(lián)合一汽、上汽、東風(fēng)、長安、奇瑞、華晨、江淮、長豐、吉利、廣汽、北汽、長城等組建了中發(fā)聯(lián)投資公司,致力于共同攻克DCT變速箱技術(shù)。隨后,中發(fā)聯(lián)與美國博格華納建立了博格華納聯(lián)合傳動系統(tǒng)有限公司,雙方股比為34:66。之所以與博格華納聯(lián)合,中發(fā)聯(lián)看中的是其在雙離合器模塊方面的技術(shù)優(yōu)勢。
選擇了DCT變速箱路線后,江淮又面臨著干式離合器和濕式離合器的兩個分叉路。相比干式DCT,濕式DCT有著更好的穩(wěn)定性,能適應(yīng)的扭矩潛力更大;再加上前期有過接觸的博格華納在大連已經(jīng)建立了工廠,雙離合器模塊能夠直接在國內(nèi)采購,綜上這些原因讓江淮選擇了濕式DCT變速箱。
● 江淮做了怎樣的一款雙離合變速箱?
大眾比較早的在中國推行了DCT技術(shù),因此江淮在研發(fā)DCT變速箱的時候,在參數(shù)設(shè)定上對標(biāo)了大眾的6DCT(DQ250)變速箱。由于初期對DCT變速箱沒有一點經(jīng)驗,所以江淮找到一家名為hofer的德國工程技術(shù)公司,來合作推進(jìn)這款DCT變速箱的項目,過程中hofer公司扮演的是協(xié)助角色,知識產(chǎn)權(quán)是江淮自己的。
隨著瑞風(fēng)S7的上市,江淮的6DCT變速箱也進(jìn)行了更新。相比最初版本,新的6DCT并沒有發(fā)生本質(zhì)上的變化,只不過隨著技術(shù)的迭代,增加了諸如發(fā)動機(jī)自動啟停、自適應(yīng)巡航、剎車輔助、變速箱經(jīng)濟(jì)模式選擇等擴(kuò)展能力,具體的更新體現(xiàn)在軟件控制程序和電氣化接口等方面。
值得一提的是,即便是今天,很多中國品牌車企在研發(fā)DCT變速箱時,變速箱TCU的軟件程序依然是與國外供應(yīng)商合作開發(fā),而江淮卻選擇了采購大陸集團(tuán)的TCU硬件,并自己編寫TCU軟件程序,這是非常關(guān)鍵的一個抉擇。如果由國外供應(yīng)商來包攬TCU的程序開發(fā),那么就意味著后期維修保養(yǎng)和升級TCU程序都需要外人來協(xié)助,軟件成本是需要持續(xù)投入的;自己開發(fā)TCU程序,那么即便是開始很艱難,苦盡甘來,后期的維護(hù)和更新便能自主完成。
● 上百種零件如何組成一臺變速箱?
雙離合變速箱的技術(shù)基礎(chǔ)源自于手動變速箱,其零部件相對要更復(fù)雜一些,一般由變速箱殼體、輸入軸、輸出軸、雙離合器模塊、各擋位齒輪、同步器、換擋撥叉、液壓控制模塊、電磁閥、電磁閥線束、傳感器、油泵等上百種部件組成。
一般來說,出于成本和各方面因素,一家整車廠不可能自己生產(chǎn)所有的變速箱零部件,江淮的變速箱工廠里主要負(fù)責(zé)了殼體、閥體等部件的加工和變速箱的總裝配,以及變速箱的檢測。下面我們就來仔細(xì)看一看這是一個怎樣的過程?
- 殼體、閥體的機(jī)加工:這臺會“十八般兵器”的家伙很重要!
如今,乘用車的變速箱殼體基本上都采用了鋁合金材質(zhì),主流的加工工藝是壓鑄,這種工藝能夠制造出形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件。江淮并沒有自己來完成這一工藝,而是直接采購?fù)鈪f(xié)公司的毛坯,然后自己負(fù)責(zé)機(jī)加工。
江淮引進(jìn)的是德國斯達(dá)拉格?铺兀⊿tarrag Heckert,有著百年歷史的機(jī)床制造商)的機(jī)加工設(shè)備。這套設(shè)備能夠保證變速箱殼體一次定位就能完成所有機(jī)加工的工序,避免了多次定位帶來的制造公差。
這臺機(jī)床能讓毛坯蛻變成標(biāo)準(zhǔn)的變速箱殼體,其機(jī)床內(nèi)部配備了多種銑削加工的刀具,機(jī)床正如習(xí)得了十八般兵器,能夠自行地切換各種刀具,對殼體毛坯的不同斷面進(jìn)行加工。
清洗之后的工序是100%的在線尺寸檢測,對變速箱各斷面、沉槽等尺寸進(jìn)行精確地測量,有多精確呢?意大利的MARPOSS檢測設(shè)備能夠測量到0.0001mm,這幾乎相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的千分之一。
除了變速箱殼體,承載電磁液壓控制系統(tǒng)的閥體也同樣是采購鋁合金毛坯件,然后進(jìn)行機(jī)加工。相比變速箱殼體,閥體對清潔度的要求更高,因為上、下閥體兩部分上設(shè)計有流通液壓油的細(xì)密油道,小顆;蛘呙潭紩䦟σ簤合到y(tǒng)產(chǎn)生影響,甚至導(dǎo)致變速箱換擋出現(xiàn)異常。
經(jīng)過清洗機(jī)的沖刷之后,還要經(jīng)過生產(chǎn)線上專門設(shè)有的閥體檢測工位,人工來復(fù)查閥體是否清洗干凈、是否有加工缺陷,這就到了考驗眼力的時刻了!如果問題不大,員工會進(jìn)行簡單的修整,否則就會直接標(biāo)記為不合格產(chǎn)品。
由于齒輪和齒軸是由江淮旗下的股份公司負(fù)責(zé)加工供給的,所以在機(jī)加工生產(chǎn)線上我們只看到了變速箱殼體和閥體的誕生。上閥體、下閥體、電磁閥、油泵、液壓油等組成了變速箱里非常重要的液壓控制模塊HCU(Hydraulic Control Unit),變速箱上布置液壓控制模塊的箱體也常常被叫做滑閥箱,下面就來看看它是如何組裝的?
- 液壓控制模塊HCU分裝線:最舒適的車間?
液壓控制模塊的安裝精度要求更高,因此組裝時需要一個干凈、恒溫恒濕的環(huán)境,江淮為這條分裝線單獨建立了密封式車間,隔絕塵土的對零部件的影響,并配備了空調(diào)系統(tǒng)。所以可以想象在這個車間的員工有著最舒適的工作環(huán)境,或許重度潔癖者們都會喜歡這里。
進(jìn)入HCU分裝線需要員工戴上防塵帽,穿上防塵服,外人參觀必須要穿上鞋套,嚴(yán)格控制每一;覊m進(jìn)入,可見車間對清潔度的要求之高。
“必須要一件件的檢測!”生產(chǎn)負(fù)責(zé)人告訴我,液壓控制模塊一樣需要100%的檢測,測試臺架會模擬多種不同的變速箱換擋工況,試驗液壓系統(tǒng)的綜合性能。
其實,對于這樣一個核心的零部件模塊,很多車企都是直接采購國外供應(yīng)商的產(chǎn)品,不會自己生產(chǎn)液壓控制模塊,而江淮選擇了自己生產(chǎn),因此便能夠最大化的控制變速箱成本。目前這條生產(chǎn)線每天大概能生產(chǎn)200件液壓控制模塊,基本滿足于江淮6DCT變速箱7萬臺的年產(chǎn)能。
- 總裝配線:上百種零件的“聚會”
在車用軸承這一領(lǐng)域,舍弗勒公司占據(jù)著全世界很大一部分的市場份額,不是說中國企業(yè)造不出這些軸承,而是舍弗勒將產(chǎn)品的成熟度、穩(wěn)定性、成本都控制在了一個很高的水平,因此為了性價比,江淮這款6DCT變速箱上的軸承全部都采購于舍弗勒。
我們知道汽車是由幾萬個零部件組成的復(fù)雜產(chǎn)物,整車廠更多的是完成了零部件的組裝過程,其零部件供應(yīng)商的產(chǎn)品水平便決定了一輛車的水平,中國汽車工業(yè)與國外汽車工業(yè)的差距也是體現(xiàn)在了這些底層供應(yīng)商的差距。例如下面裝配的這一個小小的密封鋼圈便是一個典型的例子。
江淮6DCT變速箱的齒輪、齒軸、同步器全部由外協(xié)公司提供,運送來之前就已經(jīng)完成了熱處理工序,熱處理能夠讓齒輪和齒軸獲得更好的機(jī)械性能,強(qiáng)化表面硬度,提升疲勞耐久性。這些部件首先要在齒軸分裝線上完成裝配,分別組成兩根完整的輸出軸1和輸出軸2,然后再與輸入軸、主減速器齒輪等一起放入變速箱殼體內(nèi)。
為了保證涂膠粘合的一致性,人工定位后,預(yù)壓緊工作交給機(jī)械設(shè)備來完成,因為這樣才能讓四周的膠受到均勻的壓緊力。
對于濕式雙離合變速箱來說,幾乎都會匹配電磁液壓控制系統(tǒng),液壓控制模塊并不是集成在變速箱殼體內(nèi)部的,為了便于維修和更換,布置液壓控制模塊的整個滑閥箱一般都會設(shè)計在殼體之外。下面這道工序就是為變速箱裝上這套核心的控制模塊。
隨著總裝線的推進(jìn),我們來到雙離合器模塊的安裝位置,這里早已運來了博格華納大連工廠生產(chǎn)的離合器,受制于博格華納在濕式離合器模塊領(lǐng)域幾乎壟斷性的因素,國內(nèi)車企使用的濕式雙離合器大多采購于此,采購的價格廠商不便透露,江淮工廠負(fù)責(zé)人稱它占據(jù)了變速箱很大一部分的成本。
臺架測試只是產(chǎn)品驗證的一部分,在量產(chǎn)前,這臺6DCT變速箱還需要裝進(jìn)整車,經(jīng)歷120萬公里高溫、高寒、高濕度、高海拔等綜合路況的耐久性道路測試。
● 總結(jié)
這款6DCT變速箱的生產(chǎn)過程中,江淮主要負(fù)責(zé)了變速箱殼體、閥體的機(jī)加工,HCU液壓控制模塊的裝配,以及變速箱的總裝和在線測試,工廠的生產(chǎn)設(shè)備和工藝屬于主流的加工水平。其核心的雙離合器模塊、電磁閥等都源自與國際一流供應(yīng)商,但值得一提的是變速箱TCU的軟件程序并沒有求外人幫忙,江淮選擇了自主研發(fā),可以肯定的是,這個抉擇對江淮后期變速箱的調(diào)校和長期的數(shù)據(jù)積累會帶來長遠(yuǎn)有利的影響。
當(dāng)提及變速箱擋位數(shù)的問題時,工程師透露,隨著如今變速箱擋位越來越多的趨勢,江淮也不排除后期將這塊6DCT擴(kuò)展成7DCT,畢竟目前6DCT的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是允許這樣做的,只需在一根輸出軸上增加一套齒輪便可。另外,后期江淮還會推出扭矩更小的DCT變速箱以匹配自家的小型車和小型SUV,研發(fā)出支持混合動力的DCT變速箱。(文/圖 汽車之家 夏志猛)
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