导读：一、世界变速器行业分析 目前世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型，一种是液力自动变速器(Automatic Transmission简称“AT”)，一种是电控机械式自动变速器(AutomatedMechanicalTransmission简称“AMT”)，另一种是金属带式无级自动变
一、世界变速器行业分析目前世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型，一种是液力自动变速器(Automatic Transmission简称“AT”)，一种是电控机械式自动变速器(AutomatedMechanicalTransmission简称“AMT”)，另一种是金属带式无级自动变速器(ContinuouslyVariableTransmission简称"CVT")。 液力自动变速器的优越性是免除了手动变速器繁杂的换挡和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单、省力。采用液力自动变速器提高了轿车的档次，但结构和制造工艺复杂，且增加了重量。 电控机械式自动变速器由于原有的机械传动结构基本不变，所以齿转传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点被很好的继承下来。 金属带无级自动变速器属摩擦式无级变速器，若汽车在平坦的公路上行驶，驾驶员需要超车时，加大油门，电液控制系统就会根据信号变化迅速转换速比，使车速提高，而且运行平稳，使驾驶员的操作大大简化。 每辆新车都需要变速器。新车市场的大小便决定了变速器市场的大小。个人轿车的销售(包括相当数量的在NAFTA(北美自由贸易区)因个人用途而销售的轻型卡车，占据了此类销售额的近46％)世界范围内在2002年共计超过4880万辆。此外，还有近780万辆此类轻型商用车辆被售出。所有车辆基本上都有相似的变速器需求，而明显区别于主要用于货物拖运载重商用车辆。因此，整个市场每年需要大约5660万台变速器。普遍认为，这个数字将会增长，尽管在当前情况下(如2003年3月)这种增长预报是在令人可以理解地降低。在1999年到2002年期间，车辆销售量仅以2．4％在增长，并且这种增长的大部分是在前两年里完成的，而之后接踵而至的是一个滑坡。大多数最近的预测说明一个平稳期将持续到2005年，然后接着的是一个由发展中国家大量市场引起的缓慢加速，主要是在亚洲。在过去的20年中，尽管自动变速器与手动变速器应用功能基本相同但相比之下价格相对较昂贵，体形较笨重，但是由于它使用便利的优点，自动变速器如今已经成为在三个主要汽车发达生产区域中的两个——北美和日本，新产轿车和轻型商务车辆的首选。由于在这两个大市场所占的优势，如今自动变速器被认为是世界范围内占多数的。具体分析显示并不是这样。手动变速器由于它的传统优势地位，依然在欧洲并且相当程度上在世界其他地方都占绝大多数。在欧洲，手动变速器仍然占大多数有三个主要原因。首先，自动变速器的高价格在欧洲小型车产量上的不利影响显得更加突出；其次，自动变速器使轿车经济性更差的名声，即使在90年代底，依然是在欧洲十分顾虑的。因为那里的汽油价格由于高税率一般要比世界的其他地方贵的多；再次，许多欧洲国家尤其是那些在拉美国家的驾驶员仍然怀有一种“使用手动变速器是驾驶员自身所需具备的一种素质”的想法。其他那些对自动变速器很低需求的市场，在东欧(2002年0．9％)，经历了这种纯技术上的退步；在南美(2002年1．7％)，在那里人们的态度很接近欧洲、拉美国家的想法。相比之下，一些发展中国家市场不太抵制自动变速器。鉴于中国和印度作为亚洲的大部分市场，在2002年自动变速器的份额不低于28．8％，突破了西欧国家的两倍。于是这将成为变速器领域在21世纪第一个十年世界范围内发展的重要因素。 二、世界重点变速器生产企业分析 1．采埃孚(ZF)
Zahnradfabrik Freidrichshafen(ZF)是一家欧洲的在自动变速器方面的领导者(也是供应其他的汽车零部件和系统的多元供应商)，基于为那些无法有效保证经济性来自主设计开发和生产的欧洲汽车生产商供应产品，采埃孚在此取得了巨大的商业成功。除了自己内部开发以外，2001年采埃孚公司购买了Mannesmann Sachs集团4块生产业务来组建采埃孚Sachs公司。Sachs公司以变速器业务著称，也是有名的离合器供应商，同时也已经开始从事AMT的开发。采埃孚公司宣称在采购阶段“它将巩固自己在汽车变速器和底盘技术方面全球最大供应商之一的地位”。 在传统自动变速器领域，采埃孚公司是最早建议开发五级和六级变速器的公司之一，繁荣于Lepelletier齿轮组的早期应用和随后600N·m扭矩负载六级6HP 26变速器的开发，其起初用于BMW 7系列汽车，现也用于美洲虎。公司在自动变速器适应性方面也长期起着重要作用，从原先在直列式配置上使用，到后来用于其他型式动力传动系统如前轮驱动式(为了奥迪和标致这样的客户)和四轮驱动(主要应用于奥迪quattro系列)。采埃孚公司自动变速器业务是以位于德国Saarbmcken的一家很大的工厂为心的(Freidrichshafen原先的工厂已用于商业汽车和专业变速器的生产)。该公司似乎有着很高的地位，尽管其主要力量放在欧洲并在某种程度上依赖美国，同时在一些专业产品上面对着特别是来自AisinAW的更大的挑战，尤其是这个日本竞争对手贯穿于奥迪大众的业务，更是对其敲响了警钟。不过，采埃孚在其技术创新和产品质量方面受到了客户的广泛赞扬，而基于其在欧洲已形成的客户市场，在欧洲市场开始接受自动变速器的时候，必将加快生产的步伐(以工业标准)。在一个远未达到饱和的市场中，巨大的潜力是生存的优势所在。采埃孚从未在最近表示过任何在AMT方面的兴趣，尽管公司在双离合器概念上是先锋，起初目标定位在重型商用汽车。但公司无疑一直关注着市场的形势。集团生产开发的副总裁GerhardWagner博土在承认AMT将比相应的传统自动变速器便宜但是将比相应手动变速器重10％左右时，曾经说过“自动化的成本不能被低估”。他同时建议利用42／36V的电能而不是液压能，用在机电促发器上来产生令人满意的性能。 2．Mitsubishi(三菱) 日本巨头三菱一直对汽车自动变速器有着长期的兴趣，它于20世纪90年代应用“模糊逻辑(fuzzy logic)”来改进变速器控制方面也取得了领先地位。三菱在Kyoto和Mizushima有两家主要的变速器生产厂，扩展到同时生产传统变速器和CVT变速器。其传统变速器主要是四级变速器，虽然2000年高档汽车上也开始出现五级变速器。2002年初公司宣布五级变速器将在一个独立的Diamondmatic工厂生产，到时将化为日产控制的JATCO的业务。此项目将在2003年初全面开始运作。三菱仍将从扩建的JATCO公司外购变速器，但很明显，在这领域它也会选择和戴姆勒—克莱斯勒有更紧密的合作。 在北美，福特保留了三家变速器生产厂家，分别在密歇根州底特律地区的Livo—nia，密歇根州的Van Dyke和俄亥俄州辛辛那提附近的Sharonville。所有三个工厂均规模庞大，都有年产超过一百万台的能力，生产前轮驱动的变速箱驱动桥和变速箱，后轮驱动汽车上使用的直列式自动变速器，包括个体运输市场上销售的数量庞大的轻型卡车用的直列式自动变速器。在俄亥俄州Batavia的第四家工厂主要转而生产ZF开发的前轮驱动轿车和轻卡上使用的EcomaticCVT产品。 目前，Batavia合资公司已经成为福特CVT生产的中心，就像它的Dagebham工厂(加上与PSA合资建立的公司的一部分)成为轻型柴油机唯一的生产厂一样。这样看来，波尔多的CTX的生产将很快停止，并且未来欧洲这方面的需求将要从美国进口。 在欧洲市场上，CTX／CVT不可避免的阻力之一就是它的高价位。降价可能会扩大市场，并可能在一定程度下达到规模效应，但是福特从未采取过这种办法。并且项目的数量，尤其是自动变速器在整个欧洲市场的份额的项目，也没有简单的增加。不过福特感到像日本厂商那样，扩大一定的投资额，用以克服以前存在的驾驶性能的问题及增大力矩负荷，还是需要的(CTX最初只能用于1．1升的发动机，而最后却能与1．6升的匹配，并能有150N·m的力矩输出)。 4．戴姆勒—克莱斯勒 戴姆勒奔驰内部设计开发生产自动变速器已有很长的历史。产品几乎完全是在靠近其斯图加特总部的Unterturkheim工厂生产的。其大型商用汽车使用的变速器来自德国Gaggenau一个独立的专业中心。20世纪50年代以来克莱斯勒重复研究Torquefiite系列也有很长的历史。至今克莱斯勒最大一家变速器生产厂家是在印第安纳Kokomo，每年有超过三百万台的最高产量。Kokomo的产量是由印第安纳小型生产商(专门为一些吉普车型生产)和墨西哥的Toluca(在墨西哥总装的小型车)支持的。戴姆勒—克莱斯勒合并后，很明显新公司的变速器设计开发和生产将会变得更理性化。2000年公司宣布公司内部生产的第一代重要的部件就包括自动变速器。为此戴姆勒—克莱斯勒在印第安纳的变速器厂(ITP)投资了4亿5千5百万美元，包括60万平方英尺的厂区扩建，生产将来用于后驱的克莱斯勒、Dodge和吉普车上的五级梅赛德斯W5A580型变速器。计划从2004年开始以每年40万台的速度生产。印第安纳变速器厂(ITP)已经生产了40万台用于吉普和Dodge卡车上的45RFE后轮驱动的变速器。而作为原来计划的一部分，2001年的产量已经加倍。值得一提的是，在克莱斯勒投资10亿美元以后，印第安纳厂于1998年自己开始投入生产。虽然位于Kokomo，但它和一直以来存在的Kokomo变速器厂是完全独立的，后者如今为克莱斯勒的横置发动机前轮驱动车型生产变速器。 5．BMW(宝马) 虽然宝马的多数手动变速箱是由Ce—trag公司提供的，但公司超过一半的产品是安装着自动变速器的。宝马是和ZF合作最长久最持续的客户之一。几乎所有的自动变速器都是由这个德国伙伴生产商提供的，尽管出口到日本的产品装有通用提供的变速器。至今所有的宝马产品都是后轮驱动的，这意味着自动变速器只需简单的直列式结构来制造，达到六级变速毫无困难。实际上，宝马是第一个采埃孚的六级变速器的使用者。宝马在给NewMini汽车的横置发动机前轮驱动提供自动变速器时遇到了非常个别的问题。在安装采埃孚／Bosch(博世)提供的CVT时也遇到了。2000年宝马成为第一家能够提供被称为连续M变速箱(SMG)的高性能AMT的生产商。这种用于3系列中高性能的M3车型上的装置有六挡前进挡，两种可调的伺服控制模式，一种是“经济式”，就是全自动操作，另一种是“运动式”，就是驾驶员在“Tiptronic”方式下手动加挡和减挡。就像大多数普通自动变速器的“轻便变换”选择的方式一样，驾驶员在两种模式之间变换时，只要摇动选择杆就可以了。为防止有损发动机的高速时突然减挡的情况发生，还装有安全保护装置。甚至当在“运动式”模式下时，变速箱会自动在车速低于15km／h时减为二挡，并在车停下时减为一挡。 6．通用汽车 在美国，通用汽车轻型变速器产品由位于底特律地区的五家生产厂家生产，分别位于密歇根州Warren，密歇根州YpsiInti(WilowRun)，俄亥俄州Toledo，安达略省的Windsor(加拿大)，密歇根州Romulus。这些厂家为用于前轮驱动和后轮驱动的汽车上生产一系列变速器，总是使用相同的名字Hydromatic。对于它美国市场上两个主要的竞争对手来讲，通用汽车的轻型变速器引申到大容量来满足高扭矩输人，使之可以在占据很大北美私家车市场的轻型卡车上使用在欧洲，像福特一样，通用汽车只建有在法国斯特拉斯堡的一家专门自动变速器生产厂家。这家厂家为欧宝和其它客户包括宝马生产传统的四级和五级hydromatic变速器。在匈牙利Szentgottard的新建厂家生产CVT，最初是出口到美国的。 2002年底显示，通用汽车将在未来为变速器供应寻找一片领域，至少为了生计。一份预测上海通用(每年生产超过20万台14和V6发动机)的发动机供应的报告指出，公司还有生产10万台自动变速器的能力。如果，而且很有可能，潜在的巨大的亚洲市场比欧洲更能接受自动变速器的话，那么通用汽车公司就选对地方了。很多年来，通用汽车依靠HydraMatic系列的四级变速器，开发出高效率强动力的产品。20世纪80年代至90年代期间，一切五级变速器的开发都被通用汽车横置发动机和前轮驱动的重新组装而阻碍了，严重影响了变速器的安装尺寸。然而，通用汽车无法忽视五级变速器的发展趋势，特别是关系到现存的后轮驱动汽车，包括轻型卡车和通用汽车欧洲范围内的高档车，虽然与欧洲和日本的竞争对手相比，通用进入这个市场已经较晚。直到1998年它才在欧洲的斯特拉斯堡开始生产五级变速5140E型直列变速器，甚至这些变速器起初也是销往宝马公司的，用来在一些出口市场产品上安装于5系列。 三、世界变速器行业发展趋势分析
汽车行驶的速度是不断变化的，这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多，这就是无级变速(ContinuouslyVariableTransmission简称"CVT")。尽管传统的齿轮变速箱并不理想，但其以结构简单、效率高、功率大三大显著优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器的研究的终极目标。 1．手动变速器发展趋势分析 手动变速箱的许多最近的发展集中在为降低成本和体积的新制造方法上。传统来说，变速箱制造包含大量的昂贵的机器，以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制的设计。最新的技术包括，比如说在最新的Ford／Getrag 6速变速箱中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择器轴套。为替代前一代变速箱的铸铁拨叉，这种精致而坚固的设计方案可以导致更少的对内部的伤害。齿轮盘片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低，这是一种由雷诺公司在5速副轴原型变速箱设计中发明的技术，命名为EMl，曾在2000年展出并因为它的简单和轻便仅22公斤却能提供140N·m的转矩而出名。另一个方面上，设计人员也在其齿轮提供高转矩输出的设计上认真地研究过，提高了耐久性和低噪声水平。 2．自动变速器发展趋势分析 液力自动变速器已有60多年的历史，其优点是技术成熟、性能可靠。因此国外一直未停止对液力自动变速器替代品的研制与开发。虽然世界上许多国家投入了对电控机械式自动变速器的研究与开发，但一直未见批量生产的报道，足见其进展的艰难。尽管电控机械式自动变速器产业化的进程不会一帆风顺，但前景是广阔的。在更能满足重型车的动力传递要求方面，电控机械式自动变速器更具发展的优势。金属带无级自动变速器商品化的时间虽不长，目前在汽车变速器中的占有率尚不高，但从目前的产品性能看，其发展前景却十分看好。具体而言，世界范围的自动变速器发展趋势主要有以下几点： (1)摩擦传动 金属带式无级变速箱(VDT—CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求，装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。据报道：大排量6缸内燃机(2．8L)的奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱MultitronicCVT，能传动142kw(193bhp)功率，280N·m扭矩。这是真正意义的无级变速器。另一种摩擦传动CVT(名为ExtroidCVT)是滚轮转盘式。日产把它装在概念车XVL上，新款公爵(Cedric)车也装用这种CVT。可与3L以上排量的大马力内燃机(XVL的引擎输出为330N·m／194kw)搭配使用，可谓汽车变速箱发展史上又一重要进步。从V形橡胶带CVT到V型金属带CVT再到滚轮转盘式CVT，摩擦传动CVT的研究已持续了整整一个世纪，尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平，也已经装备上汽车达到了实用的水平。但齿轮变速箱依然占据着半壁河山，这至少说明了几个问题。无级变速(CVT)是汽车变速箱始终追逐的目标；摩擦传动CVT实现大功率的无级变速传动是极为困难的；摩擦传动CVT传动效率低是必然的；摩擦传动CVT的效率、功率无法与齿轮变速相比。 (2)液力传动 人们经常把液力自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)两个概念混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换挡和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单、省力。但是，液力自动变速器(AT)不是无级变速，是有级变速的自动控制，没有从根本上满足汽车对变速器的要求。从原始橡胶带无级变速箱到现代金属链无级变速箱、滚轮转盘式CVT，百年大回转说明：无级变速箱是汽车变速箱的最终归属，液力自动变速器只不过是一种过渡产品。 (3)电控机械式自动变速器 电控机械式自动变速器(AutomateclMechanicalTransmission简称“AMT")和液力自动变速器(AT)一样，不是无级变速器，是有级变速器的自动换挡控制。其特点是机械传动部分沿用了传统的有级变速箱，但控制参量太多，实现自动控制相当困难。 齿轮无级变速器(Cear ContinuouslyVariableTransmission)这是一种全新的设计思想，是利用齿轮传动实现高效率、大功率的无级变速传动。 据最新消息：一种齿轮无级变速装置(GearContinuouslYVariableTransmission简称“C—CVT")已经试制成功，并已经进行了多次样机试验。“齿轮无级变速装置”结构相当简单，只有不足20种非标零件，51个零件，生产成本甚至低于手动变速箱。齿轮无级变速器的优势表现为以下几点：传动功率大，200KW的传动功率是很容易达到的；传动效率高，90％以上的传动效率是很容易达到的；结构简单，大幅度降低生产成本，相当于自动变速箱的1／10；对汽车而言，提高传动效率，节油20％；发动机在理想状态下工作，燃料燃烧完全，排放干净，极大的减少了对环境的污染。 1．手动变速器市场预测
到2005年新产轿车和轻型商用车对手动变速器的需求将使其每年的产量将稳定地保持在3000万台左右。2005年之后，有迹象表明世界范围内的需求将每年下降1～1．5个百分点。尽管至今为止这类需求的绝大多数是来自西欧，但是至少每年有100万的需求存在于东欧、亚洲、拉丁美洲和发展中国家汽车制造商的业务中。纯粹的北美市场大小就意味着哪怕是在那儿，这种需求也将因为数量的存在而继续保持其重要性。然而大多数需求并不是来自专业的高性能轿车或者越野车，而是“预算”应用。尽管在亚洲市场自动变速器所占的份额已经很高而且在继续增长，市场的整体增长将对手动变速器的需求维持在一个高水平上，直到2007年之后它才会下降。主要供应商几乎都将他们的生意拓展到了东南亚和拉丁美洲以满足预期的需求。2004～2010年世界手动变速器市场需求量预测图请参见图一。 2．传统的自动变速器市场预测 尽管从某种程度上讲，传统变速器看起来可能被夹在手动变速器和改进的自动变速器中间，然而，手动变速器的市场份额将随着时间不可避免的下降，而改进的自动变速器的市场份额将上升。所以问题是，这两种趋势结合将产生何种效果来影响传统的自动变速器的市场。2004～2010年世界传统自动变速器市场需求量预测图请参见图二。 3．新型变速器市场预测 对于新型变速器的整体而言，它们能够赢得缓慢但是稳定的市场份额的增长，几乎占据了三个发达市场范围，到2010年能获得世界范围内的570万件的产量和9％的市场份额。这些变速器中相当的一部分是CVT，但是，环形IVT变速器将仍然是一个技术趋势，其优点还没有能超过其所遗留下来所要解决的问题。那么这只能认为是一个过于苛刻的论断。相似的是，它可能生产出第二代AMT，将尤其在西欧成本经济性的顾虑方面展现出更佳的性能(当使用了42／36V的电源)并且它们开始占据比预期更大的市场份额。2004～2010年世界新型变速器市场需求量预测图请参见图三。 4．变速器市场总体需求预测
除北美和日本市场以外，自动变速器需求的稳步增长已经暗示了变速器工业在一段时间内全面发展的形势。分析表明，自动变速器到2007年将占据所有新产车辆的变速器量的超过50％份额，同时到2010年自动变速器将占有55％的市场份额。在这种发展进程中，世界范围的需求将达2820万台左右的手动变速器，其中44％由西欧提供。
汽车变速器变速
