汽车自动 传动液ATF及CVTF技术发展与应用

World Transmission Installation[106]
80
+28%
60
+48% +6% +131%
20
+175%
+52%
15
+8% +278%
Hale Waihona Puke Baidu
40
+26%
20
10
+159%
5
+25%
+30%
0 2013 MT AMT DCT AT 2019 CVT
0 2013 MT AMT DCT AT 2019 CVT
日本汽车厂商仍然至关重要
前十名中占据四位 韩国汽车厂特别是现代汽车
在亚太地区有重要影响，其
排名预计升至第二位 欧洲和美国的汽车厂在亚太
地区仍有相当的市场份额
中国自主品牌汽车厂正在崛 起
世界正在变化 – 变速器类型多样化
中国变速器市场份额
6MT, 1.10% 8AT, 2.60% 5AT, 6.40% 5AT, 5.70%
日系-OEMs 85%
CVT硬件制造&供应
LuK (链式) 奥迪 Jatco 日产
三菱 铃木 斯巴鲁
爱信
丰田
本田
丰田
马自达 铃木
自制
自制
斯巴鲁
克莱斯勒 带式钢带 - 主要由博世供应
博世变速器技术(前Van Doorne’s变速器)在压力钢带方面持有很多项专利并制造或以 生产许可方式供应钢带 Luk是链式CVT的主要供应商 位于荷兰的GCI(Gear Chain Industrial)也拥有/生产链式CVT技术
10000
ATF 134 FE
0 5
DEXRON® VI MERCON® LV T-WS ZF
6 7 8
运动粘度@100℃
全球CVT市场分布及趋势
未来5年全球CVT加权平均增长率约为4%，高于AT产量 日系OEM驱动技术发展 – 2014年的产量约为830万台 由于日系车的扩张，预计中国和北美自贸区(墨西哥和美国)的CVT产量到2019年将继续增长， 但日本国内CVT的产量将下降
TBD
MERCON® LV WS DW-1 Matic S PA
现代汽车
克莱斯勒 戴姆勒 8 cSt ATF+3
SP III
ATF+4
SP IV
TBD 134 FE 粘度 4.5-6 cSt
油品趋势：低粘度→燃油经济性
30000
布氏粘度@-40℃ mPa·s
20000
DEXRON® III MERCON®
17%
欧洲
0.4 3.5
-27%
北美自贸区
1.6
2014 2019
22% 7.6%
日本
3.2
-1.6%
全球
中国
1.2 13.2
5.3 4.9
2014 2019
2014 2019
9.2
亚洲其他地区
0.7
18%
1.5
2014 2019
2014 2019
2014 2019
主要的CVT生产厂商
% CVT产量 - 2019
~技术方案取决于测试循环及OEM经验/能力 ~CVT及DCT变速器具有很大发展
延长换油间隔(ZF，爱信，戴姆勒，通用汽车，福特)及延长质保期→ 提高耐久性(基础油&添加剂)
总结
三种主要自动变速器类型
~液力自动变速器(AT) • 6速AT发展9/10速变速器，油品低粘度化趋势 ~无级自动变速器(CVT) • 降低重量，增加速比，提高扭矩容量 ~双离合变速器(DCT) • 干式和湿式DCT各有特点，干式双离合变速器更适用于低扭矩应用
性 • III类基础油成 本下降
独立汽修厂的 重要性增加
新的产品，复杂性增加，更倾向于采用新的配方技术…
全球OEM自动变速器油规格的演变
主要OEM厂商 1990’s 2000’s 2010’s
通用汽车
福特 丰田 本田 日产 三菱
DEXRON®-III MERCON®
DEXRON® VI
MERCON® V TYPE T-IV Z-1 Matic J SP III
中国市场CVT趋势
市场需求增加 VS 产能局限
~ 燃油经济性以及扭矩容量的特点使其更适用于中小排量乘用车 ~JATCO和爱信的CVT主要供应日系厂商，邦奇在华产能有限
扭矩容量增加
~JATCO将在广州生产第8代380扭米CVT
提高变速器效率
~JATCO率先采用限滑技术，其他厂商也在跟进
~油品低粘度化满足燃油经济性要求
6AT, 23.70%
市场趋势 – 不同类型变速器增长率
总增长率：全球：+28%；中国：+52% DCT增长最快：全球：+131%；中国：+278%
World Transmission Design
100 25
China Transmission Design China Transmission Installation[106]
低粘度CVT油品技术
Toyota FE 5.37 23.29 175 7610 Nissan NS-3 6.23 26.11 203 5734 Honda HCF-2 6.94 25.43 257 5992
日本市场CVT服务油的特点和满足规格要求
性能要求关注驾驶性
主要特点&益处：
- 具有较高的 钢-钢摩擦系数 - 较长的抗颤抖耐久性并保持摩擦特性 - 防止变速箱部件金属对金属接触表面磨损， 特别对于钢带和带轮 - 具有较强的油膜和良好的剪切稳定性，保持 CVT系统油压稳定 - 优异的热氧化稳定性和氧化安定性
2012
7AT, 1.30%
AMT, 0.60%
6MT, 3.70% 8AT, 3.10%
2014
AMT, 0.60%
7AT, 1.50%
CVT, 6.70% CVT, 7.40% DCT, 7.40% 4AT/5MT, 57.20% DCT, 8.20% 4AT/5MT, 45.90%
6AT, 16.60%
OEM Jatco 本田 丰田 2014 (百万) 4.1 1.8 1.5 2019 (百万) 5.2 3.0 2.0
韩系-OEM 5% GM 6%
其他 4%
GM 富士重工
现代 ZF集团 爱信 奇瑞 大众
0.7
0.1 0.1 0.3 0.1 0.4
0.8 0.8
0.7 0.3 0.3 0.15 0.1
中国市场驱动力 – 燃油经济性&排放
环保要求
更加严格的排放法规
污染
燃油经济性法规
油价
降低运行费用 增加车辆成成本
驾驶舒适性 交通拥堵 大城市汽车牌号限制
增加购买成本
轻负荷汽车摩擦和传动系统损失 摩擦损失：10-12%
轻负荷汽车能量损失分配
排放 冷却 车轮 空气泵送 制动 附件 摩擦
传动系统损失：5-6%
变速器提高燃油经济性的主要措施
自动变速器类型比较
燃油经济性 驾驶感觉 利用手动箱生产设施
扭矩能力 技术成熟
舒适性 燃油经济性
6+ speed PT
燃油经济性 成本 重量
CVT
扭矩容量限制
DCT
实际应用经验有限
变速器发展&技术要求
启动离合器能否替代液力变矩器
~CVT油品技术满足湿式启动离合器的性能要求
CVT工厂初装油的主要特性
正牌CVT油(低粘度)
~ 丰田已采用低粘度油品(~5.3cSt 100℃) ~ 本田HCF-2油的粘度指数最高
传统CVT油品粘度
Toyota TC KV 100℃ (cSt) KV 40℃ (cSt) VI BF-40℃ (CP) 7.19 31.27 205 9550 Nissan NS-2 7.13 33.03 187 8970 Honda HMMF 7.36 29.06 236 7260
MT AMT DCT AT CVT
需 求
扭矩增加 换挡&起步舒适性 降低重量/成本 燃油经济性法规 扭矩振动 可靠性
更高的速比 齿轮档位增加 增加机械效率 启停&混合动力 降低阻尼
趋 势
自动变速器油趋势
低粘度ATF
适用于不同厂 油品性能与成 商的变速器 本的平衡
基础油类型的 改变 • II类基础获取
不同地区倾向于不同类型的变速器技术
~受到变速器生产历史及制造设施的影响
先进的变速器技术要求高性能的油品技术
~油池容积更小
~更高的容量密度
~更加精密的摩擦控制要求
售后服务用油市场规模急速扩大
到2014/2015年在中国市场AT将会赶上MT 绝大多数4S店只提供有条件的免费保修政策
~无免费保养 ~自动变速器油不在此列
2020
10,294,876 9,233,206 9,167,961 8,820,267 6,540,207 5,850,693 5,752,634 5,724,993 5,511,965 5,222,842 5,432,859 4,002,805 2,940,120 2,649,246 2,535,974 1,959,177 1,834,562 1,738,650 1,677,315 11,947,820
通常适用的应用范围
- 适用于下列CVTs • 丰田 • 日产 • 本田 • 三菱 - 不推荐用于混合动力CVT和滚轮转盘式CVT
总结
手动变速器依然主导市场份额
~在欧洲和亚太市场份额较高 ~高效及低成本
自动变速器的市场份额在逐步增加
~驾驶舒适性，特别是在城市拥堵工况下
~被看做高技术产品
效率最大化驱动新变速器技术发展→燃油经济性油品
现市场上绝大多数自动变速器有定期更换油品的规定
~只有少数日本主机厂对新车型有终身不换油的规定，如丰田 ~一般车型每次需6-8L
谢谢观赏！
汽车自动传动液 ATF与CVTF技术发展与应用
全球变速器OEM总览
前20名变速器生产商2012&2020
2012
Toyota Hyundai Volkswagen GM Aisin Jatco Renault/Nissan Honda Ford Fita PSA Dailmer ZF Group Tsingshan SAIC Suznki Getrag Mazda Getrag-Ford Others 8,961,941 7,758,298 7,291,477 7,265,246 5,121,771 4,729,297 4,307,577 4,129,422 3,896,875 3,362,944 2,791,792 2,327,741 2,319,926 1,796,321 1,791,970 1,654,186 1,515,971 1,120,045 1,031,425 8,058,514 Volkswagen Hyundai GM Toyota Aisin Renault/Nissan ZF Group Ford Jatco Honda PSA Fita SAIC Dailmer Suznki Tsingshan Getrag-Ford Getrag Chery Others