国内外离合器现状及发展趋势

国内外国内外离合器离合器现状及发展趋势现状及发展趋势 摘摘 要 要 随着我国国民经济的高速发展 高等级公路的快速修建 运输市场对重 型车的档次要求越来越高 高效率 高可靠性 低成本 快速安全的先进车型的需 求量将大幅增长 而在现代汽车行驶过程中 对离合器通过控制发动机与变速箱暂 时分离和逐渐接合 以切断或传递发动机向变速器输入的动力的有效性以及反应时 间要求越来越高 故而对汽车离合器的性能要求也越来越高 系列化 标准化的高 效离合器将会是现代离合器行业的发展趋势 关键词关键词 国民经济 发展 离合器 要求 高效 趋势 1 1 离合器技术发展历史离合器技术发展历史 在 100 多年的汽车发展史中 几乎所有的零部件在技术方面都经历过巨大的发 展变化 可靠性 生产成本 维护便利性 节能减排性等 都已经且将一直成为汽 车行业的追求目标 这些发展目标要求汽车工程师们不断地开发出更新更好的解决 方案 离合器通过脚踏板来工作 踩下离合器踏板 通过分离拨叉拉回锥形座圈 释 放弹簧 从而使离合器分离 在 1889 年 戴姆勒的钢轮汽车已使用这种设计原理的 基本形式 配备了一个锥形 斜面摩擦离合器 这个可以自由移动的锥形盘位于变速 器轴上 与曲轴上带锥形凹槽的飞轮可以牢牢地接合 螺旋弹簧将锥形盘压入到飞 轮锥形凹槽里 离合器接合 可踩下脚踏板 通过分离套筒 弹簧将此锥形盘拉回 从而分离离合器 中断动力传输 最初使用驼毛做为锥形盘摩擦面的材料 但很快 被皮革取代 后者在蓖麻油中浸泡过 可以防潮湿 防油 脂 其优点是 可以自动 调节 变速器输入轴上不受应力 但也有缺点 就是太重 一方面 摩擦片磨损太 快 更换太复杂 后在皮革摩擦片中设计了压紧弹簧销或传动片以做改进 另一方 面 飞轮和离合器锥盘体积太大 因而其惯性力矩较大导致换档时离合器比其要求 的分离过程要慢很多 若干年后 单盘离合器就淘汰了锥形盘离合器 De Dion 和 Bouton 是第一个认识到单盘离合器是离合器未来发展方向的人 随着 Ferodo 石棉摩 擦片的出现 离合器技术取得了一大进步 石棉摩擦片大概从 1920 年代起一直使用 国内外离合器的现状及发展趋势 1 到当代 直到其被非石棉摩擦片取代 单盘干式离合器的优点是很明显的 较低的 从动盘质量使其分离后可更快地停止转动 从而使换档更容易 彻底告别了变速 器制动结构 单盘干式的最初构造相对较复杂 离合器外罩用法兰固定在飞轮上 离合器盖 用螺栓固定在离合器外罩里 带弹簧向内侧压缩的分离杠杆的离合器盖从中间盘经 由摩擦盘传递压力 将来自飞轮的转矩传到变速器 摩擦盘通过驾驶员将其连接到 连接处或变速器输入轴 离合器通过一个可让锥形盘前后移动的滑动环片来实现分 离和接合 锥盘的各侧相应地作用于分离杠杆 分离杠杆由螺旋弹簧起作用 受到 压紧或分开 即中间盘接合 分离 由于锥盘是转动的 而滑动环片是静止的 故需 要定期地润滑 然而随着发动机转速的不断增加 离合器变得越来越重 除此以外 用来作用 于分离杠杆的分离轴承一直处在受压状态下 使其和离合器外罩很容易发生磨损 尤其是在发动机高转速时换档 会很快地磨损 为了解决上述这些系统性的不足 人们便开发出了膜片弹簧离合器 膜片弹簧 离合器诞生于 1936 年通用汽车的研究实验室里 并在 1930 年代后期在美国大批量 生产 在欧洲 是在第二次世界大战之后 人们通过美国通用公司的军用卡车才开 始熟悉膜片弹簧离合器 并在 1950 年代中期应用在一些单一的欧洲车型上 保时捷 356 Goggomobil 宝马 700 和 DKW Munga 是第一批配备了膜片弹簧离合器的德国 制造的汽车 膜片弹簧离合器大批量生产始于 1965 年的欧宝 Rekord 车型 由于膜片弹簧离合器能够均衡 对称地转动 因而不受发动机转速的影响 膜 片弹簧离合器在 1960 年代获得了成功 那时凸轮轴顶置式高转速发动机 Glas 宝 马 阿尔法罗密欧 大范围地取代了凸轮轴下置式发动机 1960 年代末至今 几乎 所有的汽车制造商都采用膜片弹簧离合器 2 2 离合器国内市场的前景分析离合器国内市场的前景分析 2013 年 1 4 月 我国汽车产销 729 65 万辆和 726 62 万辆 同比增长 13 44 和 13 23 增幅较前 3 月略有提升 其中乘用车产销 588 19 万辆和 586 45 万辆 同比 增长 15 92 和 16 15 增幅较前 3 月有所减缓 商用车产销 141 46 万辆和 140 17 万辆 同比增长 4 18 和 2 44 总体呈现企稳回升态势 4 月 在乘用车主要品种 中 与上月相比 四大类品种产销均呈一定下降 其中多功能乘用车 MPV 和交 国内外离合器的现状及发展趋势 2 叉型乘用车降幅更为明显 与上年同期相比 由于车型公告变更影响 交叉型乘用 车产销降幅双双超过 20 4 月 基本型乘用车 轿车 产销 100 69 万辆和 97 70 万辆 环比下降 8 02 和 5 96 同比增长 11 66 和 9 73 多功能乘用车 MPV 产销 10 18 万辆和 8 90 万辆 环比下降 14 16 和 23 82 同比增长 1 4 倍 和 1 1 倍 运动型多用途乘用车 SUV 产销 23 13 万辆和 22 79 万辆 环比下降 8 04 和 2 96 同比增长 43 95 和 45 66 交叉型乘用车产销 15 86 万辆和 14 75 万辆 环比下降 17 46 和 24 33 同比下降 20 91 和 20 82 我国汽车业的高速发展 带动我国汽车离合器市场需求持续大幅增长 随着我 国自动档轿车的增加 我国传统离合器行业的发展前景日益担忧 不少企业都在寻 求新的持续发展的途径 2012 年以前 我国汽车产量持续增长 汽车保有量的增加 出口市场需求的扩张等三大因素推动我国汽车离合器行业连续 10 余年快速发展 2012 年我国汽车离合器的产量突破 2000 万套 离合器的市场规模约为 120 亿元 目前国产离合器已经能够全面覆盖国内各种车型产品并具有足够的研发 制造和供 货能力 干摩擦式离合器仍将是 十二五 期间汽车动力系统中的主要应用部件 在技术目标方面 离合器的可靠性和寿命指标要达到或接近国外同类产品水平 传 递转矩超过 3000 牛米的大容量重型离合器要形成批量供货 要掌握 AT LTD DCT 和 DMF 等关键技术 在离合器及其电子操控系统的集成开发方面 取得突破 建立离合器的综合自动检测系统 以及建立模拟工况和实车试验标准 形成更为完善的离合器产品评价体系 按照离合器行业的规划 十二五 期间 汽 车离合器行业要形成 3 5 家年销售量超过 300 万套的 小巨人 企业和 5 10 家年销 售量超过 120 万套的规模企业 并出现产销规模进入世界离合器行业前 10 名的中国 企业 3 3 我国我国离合器离合器技术与国外的差距技术与国外的差距 当前 我国汽车离合器技术也正处于发生深刻变化的时期 随着多种变速箱技 术的发展和齐头并进 我国离合器技术也逐渐由单一的 传统的摩擦式离合器向多 种传动技术并存的方向发展 2000 年以前 我国基本上还是摩擦式离合器一枝独秀 2000 年以后 随着汽车 逐渐向舒适性和环保节能的要求转变 加上国外先进传动技术的相继研发和引进 我国摩擦式离合器作为传动部件的垄断地位逐渐被打破 最近几年 我国自动档车 国内外离合器的现状及发展趋势 3 型产量上升很快 2007 年 我国乘用车自动档的比重已经突破 30 自动变速器目 前已经在用的技术有 AT AMT CVT 和 DCT 等 它们对应的传动部件都不完全相 同 AT CVT 主要对应的是液力变矩器 TC 同时也附带有一个锁止离合器 AMT 主要还是传统的摩擦式离合器 但需要改进成自适应 自动补偿 离合器 DCT 主要对应是干式或者湿式双离合器 双质量飞轮 目前 国内主要的离合器技 术还是适应手动变速器 MT 也就是传统的摩擦弹簧离合器 摩擦弹簧离合器主 要有螺旋弹簧离合器 膜片弹簧离合器 单片离合器 多片离合器 拉式离合器 湿式离合器和干式离合器等不同分类 目前 我国离合器技术发展也由传统摩擦弹簧离合器向多种传动技术方式的发 展 螺旋弹簧离合器基本上即将退出市场 目前只是在维修市场因价格便宜还有一 些车主使用 膜片弹簧已经成为我国目前离合器的主流技术 在自动档领域 液力 变矩器我国已经在上海萨克斯实现了产业化 国内还有数家企业的液力变矩器也已 经实现小批量生产 目前 国内技术开发最困难的是双离合器 目前 国内的杭维 柯 上汽变速器等都已经推出了双离合器变速器样品 但核心技术主要还是来自国 外 与跨国企业相比较 我国汽车离合器的技术差距 可以表现为两个方面 一方 面是在商用车尤其在载货车领域 跨国企业的离合器产品与国内产品存在差距 也 即国内企业的产品有一定的竞争优势 另一方面 在乘用车领域 我国离合器产品 与跨国企业的产品有很大的差距 跨国企业产品有很大的竞争优势 中外汽车离合 器技术差距产生的因素 主要有市场 技术发展趋势 工业基础 车主消费习惯 政策环境等因素 我国商用车离合器与国外相比是有竞争优势的 很多外资企业都无法进入我国 载货汽车的配套体系 为什么呢 难道国外公司没有开发出不适合载货汽车用的离 合器 不是的 最主要的差别还是中国的国情造成的 在中国 载货汽车超载已经 成为一个普遍的现象 即 大吨小标 现象非常突出 而且屡禁不止 有时候还不 算违法 比如 很多超载的汽车只要不上路 不违法 单位内部用的车辆 无论怎 么超载也不违法 而且还受到单位的鼓励 说要提高效率 对国外企业来讲 他们 就不明白一辆额定载重为 10 吨的汽车离合器为什么要用到适合在 30 40 吨汽车上 用的离合器 而一旦按额定载重匹配上离合器 车主很快就会发现 即使是国外品 牌的离合器 都不经用 不好使 国内的载货车车主不会认为是自己超载惹的 祸 国内外离合器的现状及发展趋势 4 而是自然地认为是国外品牌的产品品质不好 所以 即使是国外品牌再好的离合器 一进入中国载货汽车领域 马上就会出现 水土不服 而国内离合器生产企业恰恰 对国内的情况非常熟悉和了解 能够运作自如 所以 我们可以发现 在商用车离 合器领域 市场基本上是国内企业在做 外资企业基本上是没有涉及这个领域 去 年底萨克斯高调宣布进军商用车离合器领域 不知道是客车还是载货汽车 如果是 载货汽车 它是否会同样面临中国式的 水土不服 的问题 对这种情况 国内一 个离合器企业的领导说 这叫 应用技术 国内企业在商用车离合器的 应用技术 水平高于国外 国内企业要提高的是离合器产品的应用技术水平 更好地适应中国 客户的要求 在乘用车领域 国内技术与国外技术差距明显 主要的原因是中国轿车工业基 础一直比较薄弱 原来国内人民的生活水平也比较低下 轿车对普通大众来讲还是 一种身份 地位和奢侈的象征 通过合资引进轿车 虽然国内的轿车各方面的技术 有了很大的进步 老百姓对轿车的要求也逐渐提高 但基本上还是属于 供给创造 需求 的被动接受的状态 在国外 汽车早就向舒适 环保节能方向发展 一位 LuK 公司的人士称 今后离合器行业发展的一个方向就是如何提高换档的舒适性 为了提高换档舒适性 国外各种自动变速器技术和减震 降噪的离合器技术应用而 生 比如 LuK 公司在 1985 年就研发出能降低减震和噪声效果的双质量飞轮 国内 现在也在开发双质量飞轮 但除了碰到技术原因之外 由于国内工业基础比较薄弱 很多一些双质量飞轮的零部件如变形弹簧 轴承等都很难在国内采购到 又如 为 了既有舒适性又节约油耗 博格华纳和 LuK 公司相继研发出了双离合器 DCT 双 离合器不仅对传统离合器企业提出了很高的要求 而且还对传统的变速箱企业也提 出了一个很高的要求 据杭齿的人士讲 国内要推出 DCT 最快也要 2 3 年时间 而且还是一个初级 DCT 可能不搭载双质量飞轮的 DCT 这样的 DCT 舒适性也将 大打折扣 其他传统离合器的替代产品如自适应离合器 液力变矩器 电子自动离 合器等 都是轿车向舒适化 环保节能化方向发展的结果 随着国内人民生活水平 的提高 对这些方面也会越来越重视 国内企业也将逐渐缩小与国外企业的技术差 距 但这个过程将会比较漫长 尤其是需要政府的大力支持 有了资金和市场 国 内缩小这些差距过程也将大大缩短 4 结论结论 国内外离合器的现状及发展趋势 5 我国的离合器行业在今后的发展中 要更加注意产品结构的战略性调整 紧紧 地跟着市场的需求来发展 没有产品的需求 产品的更新换代 就没有离合器行业 的技术进步 也就没有汽车行业产品的上规模 上档次 新 型 离 合 器 的高速发展 必将带汽车等一系列相关产业的发展 为了满足人们对汽车性能需求和世界范围节 能减排需求的不断提高 世界各汽车厂家对于自动变速箱的投入将不断加大 在未 来的很长一段时间内 自动变速箱将呈现出高速发展的态势 各种新的传动方式和 控制技术将会不断地出现 使其综合性能不断提高 参考文献参考文献 1 网站 新浪汽车网 2 杂志 重型汽车 杂志 3 报告 2014 2015 年汽车离合器市场深度调查分析及发展前景研究报告 4 徐石安 江发潮 汽车离合器 M 清华大学出版社 2005 2 5 周永新 自动变速器的发展 现状和展望 J 农机使用与维修 2007 5 98 99 6 鲁民巧 汽车构造 第 1 版 M 北京 机械工业出版社 2003 7 李毅 徐展 汽车无级变速器组成原理与检修 J 交通科技与经济 2009 3 89 91 8 包凡彪 无极变速器的基本原理与发展现状 J 公路与运输 2008 6 22 24 9 刘道春 现代汽车离合器技术拓展新天地 J 城市车辆 2009 0