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法士特VS重汽 类双中间轴AMT变速箱比拼

来源:湖北大力专用汽车制造有限公司  发布日期:2011/2/23  查看次数:1411

   【湖北大力 原创】很久没有写类似对比的文章了,前几年粗略写过一篇重汽和法士特变速箱的基础结构帖子,因为种种原因也没有继续写下去;2010年湖北大力也做过相应的国产AMT变速箱的总结。其实作为一个新技术,AMT在发展的过程中出现各种各样的问题是非常正常的,也正是经过经验的积累,我们的AMT事业才能蒸蒸日上。

    最近喜讯接连不断,闻听法士特的AMT变速箱路试的效果也不错,在基于国产手动变速箱的基础上改成AMT变速箱我们要转换的不光是机械方面的思维方式,连电路、ABS、发动机等全套的系统工程通通需要利用起来;今天,按照我个人的理解简单的写一段同为双中间轴主箱变速器两种AMT的简单介绍。

●  法士特VS重汽

    多档位(双中间轴主箱)变速器在国内的典型结构有如下2种:

    a.主箱双中间轴+副箱双中间轴结构(简称:双中间轴结构)
    以美国EATON、思拜舍、美国美驰、中国法士特为代表

    b.主箱双中间轴+副箱行星齿轮结构(简称:主双副行星结构)
   
以德国ZF、美国美驰、济南重汽为代表

    法士特,作为全世界单一结构变速箱最大的生产企业,在中国的重型卡车市场份额上占据了半壁江山以上的份额,自从和EATON的合资失败后,法士特在变速箱的自主研发上是下足了功夫,863计划中国产电机控制AMT也试验成功,但是基于整体的考虑,法士特同样也选择了和国际零部件巨头威伯科公司合作研发电控气动AMT系统。

    对于重汽变速箱而言,自从和潍柴进行资产剥离后;由于种种原因重汽必须要把变速箱项目立起来,针对国内目前的使用情况和结合国际上大公司的部分设计,重汽的16前速AMT变速箱同样采用前置插分档副箱+双中间轴主箱,不同的是后置副箱采用行星齿轮结构,同样是2X4X2变成16前速,控制系统采用WBACO公司2代AMT系统。

    目前法士特的AMT在各种展示活动中首先推出的是16前速AMT变速箱,采用前置插分档副箱+双中间轴主箱+后置双中间轴副箱结构,采用2X4X2变成16前速,控制系统也采用WABCO公司2代AMT控制系统,这种系统对于MT变成AMT来讲有一个先天优势是不需要做太大的结构变动。

    今天我们要做的对比变速箱是法士特16JZS200和重汽的20716A,两种变速箱虽然都采用2*4*2结构,但是在整体的箱体上看还是有一定区别的:

    从结构上看,法士特的双中间轴变速箱基本上还是延续美国EATON的设计思路,但是在大扭矩变速箱上不装强制润滑油泵,尤其长时间爬坡以及高速重载下坡的情况下,在副箱上存在一定的不稳定因素;可喜的是我们在北京车展上看到了类似油泵的设计,只不过并没有运用在这次展出的AMT变速箱中,从驱动形式上看,此种比较像后副箱驱动类型。

    对于副箱而言,法士特的重型变速箱普遍采用双中间轴结构,此类型的结构简单,制造成本低,零部件的旋转惯量小,相对可靠性强;但是在副箱缺少强制润滑以及如果大负荷运转的时候,如果轴承出现旷动量,齿轮啮合出现偏差后,容易出现齿轮咬齿、脱碳啃齿(起皮)、以及打齿等现象,而且因为采用锁销式同步器,如果气压不稳定很容易出现接合冲击大甚至影响齿轮寿命的现象出现;在通常的情况下,法士特的副箱换档气缸的第一次故障里程还是相对比较短的,不知道这个AMT变速箱的范围档气缸O形圈是否做了较大的差异化改动。

    基于以上原因,在变速箱上法士特是提供一个减压阀,来实现变速箱气路的整体稳定性,如果整车气源中单独有一个恒定气压的独立气源给此系统供气,那么可以有着很好的效果。

    熟悉双中间轴变速箱结构的朋友们肯定知道,在主箱采用全啮合套设计的变速箱中,一般在起步阶段是需要有一个中间轴制动器来让中间轴快速的停止转动,来实现主箱无噪音换档,作为AMT变速箱,自然为了保证高可靠性和效率,一样带有TB(中间轴制动器),不同的是,重汽采用类似德国ZF公司的ASTRONIC变速箱的内藏式类型,而法士特采用了类似EATON公司的外置式类型,如果说不出现意外问题的情况下,相对而言重汽的结构更小巧,整车通过性能也不会因此受到影响,但是一旦TB出现湿式多片式离合器打滑的现象,在更换上就没有法士特这种外置类型方便。

    作为AMT的重要传感器—输入轴转速传感器来讲,两种变速箱也存在较大的差异:

    在去年一年卡车之家的跟踪过程中,我们发现对于重汽变速箱来讲,位于后部的这个传感器经常会因为在重负荷下引起中间轴弯曲的情况下容易出现轻微丢失信号的问题,作为比较,我们罗列两种变速箱在这一块的部分我个人的理解参数:

    对于相对低转速的情况下,如果重汽的变速箱出现丢失一齿引起的信号误差远比法士特的丢失2齿信号误差要大,所以在变速箱设计思路上如果加上辅助转速传感器作为交叉弥补的话,应该效果会更好一些,比方法士特在下部TB上加装,而重汽在右副轴前段上部主变速器壳体上加装,应该可以作为双保险,能有效的缓解AMT变速箱的第一次故障里程短的现象。

    作为前置插分档副箱的控制来讲,法士特采用的是在上盖上做文章,类似手动16档变速箱的前置副箱控制逻辑,但是由于没法加入换档位置传感器,所以在上盖控制气缸旁边单独加装了一个类似缸盖原理的位置传感器。而重汽的变速箱由于受制于没有上盖的结构,所以采用后置控制气缸的策略,这种布置对换档拨叉轴的稳定性要求极高,相对控制的可靠性来讲两家都需要零部件的高可靠性来保证正常工作。

    就离合器分泵的控制来讲,法士特采用底推式,这种结构在中间的支撑架强度足够大的情况下,可靠性也是很不错的,但是由于在整车的下部,对于电控离合器分泵来讲,密封性要求比较高,对于整车涉水能力是一个挑战!

●  总结:

    对于中国的AMT发展而言,重汽的AMT算是第一个批量推出的,能有如此胆量可见重汽对AMT的发展还是充满信心的。过去的2年中,经历了无数次的更换变速箱、可靠性下好、甚至因为很多问题困扰导致更换车辆等问题,重汽在AMT的故障处理上也学到了非常多的宝贵经验!在wabco逐渐改进控制软件的前提下,当设计者逐步掌握更适应使用的结构、加强零部件生产一致性的情况下;我想对于法士特来讲,可以不走很多弯路,毕竟已经有类似的经验出现。从这一点上法士特应该感谢重汽,但是不等于重汽经历过的事情法士特不会遇到!

    对于法士特而言,AMT对其企业来讲是一个质变,因为AMT不是简简单单的一个电控变速箱而已,是一个系统工程。我们还是希望国内的企业在上马AMT的同时加强自身修为的提高,融会贯通才能立于不败之地!

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