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材料工艺
国外内燃机
变速器用摩擦材料的技术动向
【日】永井聪小泉贵幸
2017年第3期
摘要：对于品种呈现多样化趋势的汽车用变速器，追切要求开展改善燃油经济性、舒适性及操控
性方面的研究。论述了自动变速器的技术动向，顾了湿式多片离合器及摩擦材料的发展历史，介绍了其技术开发动向及产品中采用的新技术和新工艺。
关键词：变速器
湿式多片离合器
摩擦材料
技术发展
0前言
汽车的自动变速器（AT)是非常贴近生活的技术，AT(包括无级变速器(CVT))的普及率，在日本国内超过90%。
与手动变速器（MT)相比，AT传动效率、燃油消耗率表现稍差。有报道称，在最新的车辆上，AT 的上述指标与MT大致相同或稍有差异，有些指标超过了MT（图1)。
为的 140
120 100
推移/% 80
60 40 20 o
1998
2005
CVT MT
2009
2015
年份
同一厂家1.5L汽油车的油消耗量比较(1998年、2005年按10、15工况， 2009年、2015年按JC08工况比较）
图1CVT与MT的带油消耗率的推移[1]
1温式多片离合器
图2为湿式多片离合器(以下称离合器)的实例。离合器由粘贴摩擦片的钢制芯板及钢制的隔板构成。通过液压使活塞动作，以实现离合器的接合和断开
离全器接合时，使输人轴与输出轴相对旋转的同步滑动，主要功能为无损地传递扭矩。离合器接合时吸收能量产生摩操热，所以利用离合器内周侧
的变速器润滑油进行冷却。 2AT的技术动向与离合器
近年来，AT开发的主要亮点是变速级数增加（即万方数据
隔板
离合器鼓
活塞
摩擦片
开口环(弹性挡环）
图2湿式多片离合器实例
呈多级化趋势)。早期的AT多为2档"]、3档[3]、4 档[，而近期变为6档[5]、7档[6]、8档[]，而且还在开发9档*和10档的AT。随多级化获得的技术优势是：产品系列型谱化及调节有效范围的扩大使燃油消耗率降低，并提高了驾驶(操控)性能和舒适性。
AT的多级化通常意味着离合器数增加。随着近年来齿轮系统的技术开发，在不增加离合器数量情况下，亦可达成AT的多级化（图3(a))。与此同时，每个离合器的工作环境和使用条件越来越苛刻：离合器断开时的最大相对转速上升(图3(b))的接合次数增加。
预期离合器断开时不传递扭矩，但摩擦片与隔板之间流过的润滑油的微小的剪切阻力仍会产生拖电（打滑)扭矩。多级化的AT离合器断开时最高形成转速1400r/min以上转速的相对旋转，即便拖电扭矩很小也可能产生发热和损伤等故障。
此外，高速旋转中也可能发生由摩擦片的固有振动造成的不稳定振动["现象。
针对这些技术课题，正在开展离合器的优化设计研究。
在摩擦材料上开了用于润滑的油槽，而由于形状的最佳化，降低了离合器断开时的拖曳扭矩。图 4表示油槽技术开发的历史。相比于传统离合器