国内外离合器现状及发展趋势

国内外离合器现状及发展趋势摘要：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：国民经济发展离合器要求高效趋势1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。DeDion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国内外离合器的现状及发展趋势1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DKWMunga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，国内外离合器的现状及发展趋势2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我国离合器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主要还国内外离合器的现状及发展趋势3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”，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国内外离合器的现状及发展趋势4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。