汽車自動傳動液的規格變化及市場分析

徐晶晶++黃東升++趙治宇++狄澤超++李韶輝

摘要：由于自動變速器的使用范圍不斷擴大，自動傳動液作為新的車用潤滑劑產品， 其消耗量也在同步增長。文章從變速箱未來發展趨勢角度對汽車自動傳動液的性能及市場需求進行分析。同時自動傳動液沒有統一的國際標準，以OEM規格為主，對主要OEM的規格變化進行整理和總結，并著重介紹了通用汽車公司Dexron規格發展的原因及背景，對自動傳動液在技術上的特性需求進行了分析比較。

關鍵詞：變速箱；自動傳動液；Dexron

中圖分類號：TE626.38文獻標識碼：A

Specification Changes and Market Analysis of Automatic Transmission Fluid

XU Jing-jing， HUANG Dong-sheng， ZHAO Zhi-yu， DI Ze-chao， LI Shao-hui

（PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute，Dalian 116032， China）

Abstract：Due to the expanded use of automatic transmission，automatic transmission fluid （ATF） as a new automotive lubricants product， its consumption is also growing synchronously.From the perspective of the future development trend of transmission， the performance and market demand of the ATF were analyzed in this article. Meanwhile， there are no uniform international standards for ATF， mainly to the OEM specifications. Thus the specification changes of the OEM were collated and summarized， involving the reasons and background of the GM Dexron specifications development. Also，the characteristics of the ATF in the technical requirements were analyzed and compared.

Key words：transmission； ATF； Dexron

0引言

從目前汽車市場的發展來看，乘用車市場，除了在歐洲，手動變速箱已經只有那些喜歡車輛駕駛感的消費者才會去追求，甚至如三菱EVO、BMWM3這樣的車型都已經采用了雙離合變速箱，從這個角度來看雙離合變速箱將會成為今后的發展方向之一[1-2]。但是根據市場反應，雙離合變速箱的穩定性和技術性存在一定問題，相比之下自動變速箱的可靠性和穩定性更好，這讓歐美車企開始重新設計6速甚至更高檔位的自動變速箱。目前因為燃油經濟性的要求，AT正在不斷向高檔位發展，市場上應用成熟的產品如采埃孚的8速變速箱。與歐美車企不同，日系汽車企業持續CVT無級變速箱上追求技術進步。

自動變速器在美國汽車市場上的占有率接近90%，日本汽車市場上占有率在80%以上，歐洲乘用車市場上占有率在50%以上[3]，在我國，每年新增的乘用車中，使用自動擋的變速箱約占30%，這個比例還在不斷增加。

自動傳動液作為自動變速器的重要組成部分，在世界范圍內的需求也在不斷增加，市場潛力巨大。汽車自動傳動液全球用量約80萬t，其中北美市場容量約49萬t，占全球的61%，亞太市場容量約占15%。自動傳動液可分為初裝油和售后兩個市場。2014年中國汽車銷量為2300萬輛，其中自動擋份額達到445%，初裝量按60 L計算，自動傳動液的裝車油市場為41萬t/a，由獲得各OEM認證（國際OEM）或認可（國內OEM）的油公司供應。截至2014年底，我國汽車保有量為154億輛，其中自動擋汽車占有率20%以上，一般情況下每三年或每行駛6萬km更換一次自動傳動液，按換油量60 L計算，每年汽車售后市場上養護和維修所需的自動傳動液為6萬t以上。售后市場主要分布在4S店和變速箱再生或維修工廠，包括各種滿足Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、歐洲規格（以標致系為主）或者日本規格的油品以及可滿足Dexron Ⅵ、Mercon LⅤ等新規格的低黏度自動傳動液的高端產品[4-5]。

1自動傳動液的性能需求及規格變化

由于變速箱日益小型化、高負荷化、大扭矩和新材料的推廣使用等，設備發展對油品驅動力來自三個方面，一是舒適性和免維護性，主要體現在換擋質量的改進和換油期的延長，這方面對油品的要求體現在氧化安定性、剪切穩定性、摩擦特性和摩擦耐久性方面；二是環保，主要體現在環保材料的選用和橡膠相容性要求；三是節能，主要體現在變速箱的小型化和大功率化，同時包括降低內摩擦引起的能量損失，小型化，導致變速箱內潤滑油熱負荷升高，提高了對氧化安定性的要求，小型化帶來的離合器的尺寸變小，結合大功率化的要求，導致或提高了嚙合壓力，或要求更高的摩擦系數，前者提高了潤滑油抗磨性要求，后者提高了對潤滑油摩擦特性的要求。小型化同時也提高了對潤滑油抗泡沫性能的要求。因此對動力傳動系統用油的主要需求包括更好的氧化安定性、更好的剪切穩定性、更好的抗磨性、更好的摩擦特性和摩擦耐久性、更好的橡膠相容性和抗泡沫特性。

潤滑油2016年第31卷

第5期徐晶晶等.汽車自動傳動液的規格變化及市場分析

MARKET & TREND市場與趨勢由于各種類型的變速箱（AT/CVT/DCT）的變速機理、技術和材料等不同，對潤滑油的性能要求也不同，因此市場上的ATF、CVTF和DCTF之間沒有通用性。ATF傾向使用低黏度油，需要使用防顫性能好的摩擦改進劑，CVTF在ATF基礎上需要增加鋼對鋼摩擦系數的添加劑，DCTF在ATF基礎上需要更強的極壓抗磨性。

不同OEM的自動變速箱采用不同的摩擦片，對摩擦系數的要求也不盡相同，因而，自動傳動液沒有統一的國際標準，以OEM規格為主，相應的OEM規格對自動傳動液都有特定的性能要求，這也就決定了自動傳動液在技術上具有明顯的獨特性。

北美的規格主要有GM的Dexron Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ，Ford的Mercon、Mercon Ⅴ、Mercon SP、Mercon LⅤ；埃里遜（Allison）的C-4、TES 295、TES 389；克萊斯勒（Chrysler）的ATF+3（MS 7176D）、ATF+4（MS 9602）。這些規格在氧化、橡膠相容性以及抗磨性要求上基本相似，主要差別在摩擦特性和黏度性能的要求上。為了提高整車的燃油經濟性，ATF朝著降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向發展，Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、C-4 和ATF+4規格要求的運動黏度 （KV100） 在 7.0～8.0 mm2/s之間，而新的ATF規格如Dexron Ⅵ、Mercon SP/ LⅤ，要求KV100在54～64 mm2/s之間，并擁有更低的低溫黏度（-40 ℃），見表1。同時，新的規格對摩擦性能提出了更高的要求，并可以完全兼容早期的ATF規格。

1940年美國通用汽車公司（GM）將dramatic（液壓自動控制）傳動裝置安裝在奧爾茲莫比爾（Oldsmobile）小客車上，從而開始了對自動傳動液的開發研究，1949年制訂了第一個自動傳動液規格，命名為A型，1957年修改為AA型，1967年制訂了Dexron規格，后來，對氧化安定性、低溫流動性要求嚴格，又增加了抗磨性能評定項目，特別是對摩擦特性的要求有了新的認識，于 1973年制訂了Dexron Ⅱ，1978年修訂為Dexron Ⅱ D，是在Dexron Ⅱ的基礎上氧化試驗增加了冷卻器銅合金腐蝕試驗。1990年頒布了Dexron Ⅱ E規格，在低溫流動性、抗泡性、密封材料適應性、氧化安定性、摩擦特性、抗磨性等方面提出了更高的要求。

Dexron Ⅲ H規格是在原來的基礎上，修正了四個試驗，新加了三個試驗。修正的四個試驗分別是（1）4L60氧化試驗從 300 h延長到450 h，延長了50%；（2）4L60循環試驗從20000循環延長到32000循環，延長了60%；（3）3T40閘片摩擦試驗從100 h延長到150 h，延長了50%；（4）橡膠試驗用10種新橡膠，通過新的指標。新增加的三個試驗分別是（1）更細致的流體性能試驗來鑒別不同的流體；（2）低速碳纖維摩擦，用循環試驗測量新及用過的ATF的抗抖動性能，有可能替代 ECCC；（3）充氣臺架用循環試驗測量新及用過的 ATF的空氣帶入及釋放時間。2003年5月1日前公開Dexron ⅢH規格，2003年1月1日前GM ATF委員會開始審理Dexron ⅢH，Dexron ⅢG準用證可用至2004年12月。面對其最新的六檔自動變速箱Hydra-Matic 6L80，Dexron ⅢH規格已經不能滿足要求，必須進行升級。為適應傳動系統設計和汽車制造商要求，2005年4月1日GET發布了Dexron Ⅵ規格，新Dexron Ⅵ規格在油品黏度保持性、極端工況下的換擋性能以及防止油品降解方面提出了更高要求。

歐洲的主要規格有Voith的G 607、G 1363；采埃孚（ZF）的TE-ML 11、TE-ML 14系列；戴姆勒·克萊斯勒（DaimlerChrysler）的MB 236.X系列。

亞洲的規格主要有日本的JASO 1A（M315），豐田（Toyota）的T-IV、WS規格，尼桑汽車（Nissan）的Matic-D/J/K系列，本田汽車（Honda）的ATF-Z1，三菱汽車（Mitsubishi）的ATF-2、SP Ⅲ規格。除JASO 1A外，其他都是非公開的規格。其中，JASO 1A和Toyota T-IV與北美的規格具有較好的兼容性。

2自動傳動液的市場分析

發展節油自動擋在發達國家主要有三種模式：美國以增加檔數的AT為主，日本以發展CVT為主，歐洲以發展DCT為主。由于中國轎車的70%為各國外資品牌，因此中國的自動擋市場將以增加檔次的AT為主，同時CVT和DCT都有一定的發展，AT為大部分OEM所采用，DCT為德系中的VW、一汽轎車、長安及吉利所采用，CVT為日系和奇瑞等采用，因此大體上DCT與CVT旗鼓相當，AT為主要的自動擋產品。

以美孚（Mobil）、殼牌（Shell）和BP（Castrol）為代表的外資潤滑油供應商在國內的自動傳動液市場占據重要的市場地位，尤其是在初裝油市場，這些外資企業與國內的外資整車廠有著長期良好的合作基礎，獲得了較大的先入優勢。

此外，這些潤滑油公司開發出可滿足Dexron Ⅵ、Mercon LV等新規格的低黏度自動傳動液的高端產品，不僅能實現良好的燃油經濟性，還能提供優異的摩擦性能、齒輪及軸承保護性能和良好的剪切安定性，可滿足自動傳動液的售后市場的發展需求。

相比而言，我國的自動傳動液的配方和產品體系不完善，市場占有率不高。在初裝油市場，潤滑油公司作為供應商開發的乘用車OEM客戶較少，在售后市場，缺少可滿足美系、歐系和日韓系各OEM差異化規格要求的ATF產品和OEM認證的CVTF產品。

3結論

隨著使用范圍的不斷擴大，汽車自動傳動液作為新的車用潤滑劑產品，其消耗量也同步增長，本身的作用、性能、規格標準隨之變化。本文從自動傳動液的性能需求、規格變化及市場分析三方面進行了闡述，并著重介紹了通用汽車公司Dexron規格發展的原因及背景，對規格變化中的主要指標和性能區別做了詳細介紹。隨著汽車技術水平的提高，節能減排的限制以及人們對汽車駕駛性能的不斷要求，ATF正朝著降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向不斷發展。

參考文獻：

[1]唐俊杰.汽車自動傳動液的現狀與發展[J].石油商技，1997（6）：5-10.

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[5]郭正爵，張昀.通用汽車公司Dexron Ⅵ規格和評定試驗[J].石油商技，2005（6）：62-65.收稿日期：2015-10-10。