汽车自动传动液的规格变化及市场分析

徐晶晶++黄东升++赵治宇++狄泽超++李韶辉

摘要：由于自动变速器的使用范围不断扩大，自动传动液作为新的车用润滑剂产品， 其消耗量也在同步增长。文章从变速箱未来发展趋势角度对汽车自动传动液的性能及市场需求进行分析。同时自动传动液没有统一的国际标准，以OEM规格为主，对主要OEM的规格变化进行整理和总结，并着重介绍了通用汽车公司Dexron规格发展的原因及背景，对自动传动液在技术上的特性需求进行了分析比较。

关键词：变速箱；自动传动液；Dexron

中图分类号：TE626.38文献标识码：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

从目前汽车市场的发展来看，乘用车市场，除了在欧洲，手动变速箱已经只有那些喜欢车辆驾驶感的消费者才会去追求，甚至如三菱EVO、BMWM3这样的车型都已经采用了双离合变速箱，从这个角度来看双离合变速箱将会成为今后的发展方向之一[1-2]。但是根据市场反应，双离合变速箱的稳定性和技术性存在一定问题，相比之下自动变速箱的可靠性和稳定性更好，这让欧美车企开始重新设计6速甚至更高档位的自动变速箱。目前因为燃油经济性的要求，AT正在不断向高档位发展，市场上应用成熟的产品如采埃孚的8速变速箱。与欧美车企不同，日系汽车企业持续CVT无级变速箱上追求技术进步。

自动变速器在美国汽车市场上的占有率接近90%，日本汽车市场上占有率在80%以上，欧洲乘用车市场上占有率在50%以上[3]，在我国，每年新增的乘用车中，使用自动挡的变速箱约占30%，这个比例还在不断增加。

自动传动液作为自动变速器的重要组成部分，在世界范围内的需求也在不断增加，市场潜力巨大。汽车自动传动液全球用量约80万t，其中北美市场容量约49万t，占全球的61%，亚太市场容量约占15%。自动传动液可分为初装油和售后两个市场。2014年中国汽车销量为2300万辆，其中自动挡份额达到445%，初装量按60 L计算，自动传动液的装车油市场为41万t/a，由获得各OEM认证（国际OEM）或认可（国内OEM）的油公司供应。截至2014年底，我国汽车保有量为154亿辆，其中自动挡汽车占有率20%以上，一般情况下每三年或每行驶6万km更换一次自动传动液，按换油量60 L计算，每年汽车售后市场上养护和维修所需的自动传动液为6万t以上。售后市场主要分布在4S店和变速箱再生或维修工厂，包括各种满足Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、欧洲规格（以标致系为主）或者日本规格的油品以及可满足Dexron Ⅵ、Mercon LⅤ等新规格的低黏度自动传动液的高端产品[4-5]。

1自动传动液的性能需求及规格变化

由于变速箱日益小型化、高负荷化、大扭矩和新材料的推广使用等，设备发展对油品驱动力来自三个方面，一是舒适性和免维护性，主要体现在换挡质量的改进和换油期的延长，这方面对油品的要求体现在氧化安定性、剪切稳定性、摩擦特性和摩擦耐久性方面；二是环保，主要体现在环保材料的选用和橡胶相容性要求；三是节能，主要体现在变速箱的小型化和大功率化，同时包括降低内摩擦引起的能量损失，小型化，导致变速箱内润滑油热负荷升高，提高了对氧化安定性的要求，小型化带来的离合器的尺寸变小，结合大功率化的要求，导致或提高了啮合压力，或要求更高的摩擦系数，前者提高了润滑油抗磨性要求，后者提高了对润滑油摩擦特性的要求。小型化同时也提高了对润滑油抗泡沫性能的要求。因此对动力传动系统用油的主要需求包括更好的氧化安定性、更好的剪切稳定性、更好的抗磨性、更好的摩擦特性和摩擦耐久性、更好的橡胶相容性和抗泡沫特性。

润滑油2016年第31卷

第5期徐晶晶等.汽车自动传动液的规格变化及市场分析

MARKET & TREND市场与趋势由于各种类型的变速箱（AT/CVT/DCT）的变速机理、技术和材料等不同，对润滑油的性能要求也不同，因此市场上的ATF、CVTF和DCTF之间没有通用性。ATF倾向使用低黏度油，需要使用防颤性能好的摩擦改进剂，CVTF在ATF基础上需要增加钢对钢摩擦系数的添加剂，DCTF在ATF基础上需要更强的极压抗磨性。

不同OEM的自动变速箱采用不同的摩擦片，对摩擦系数的要求也不尽相同，因而，自动传动液没有统一的国际标准，以OEM规格为主，相应的OEM规格对自动传动液都有特定的性能要求，这也就决定了自动传动液在技术上具有明显的独特性。

北美的规格主要有GM的Dexron Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ，Ford的Mercon、Mercon Ⅴ、Mercon SP、Mercon LⅤ；埃里逊（Allison）的C-4、TES 295、TES 389；克莱斯勒（Chrysler）的ATF+3（MS 7176D）、ATF+4（MS 9602）。这些规格在氧化、橡胶相容性以及抗磨性要求上基本相似，主要差别在摩擦特性和黏度性能的要求上。为了提高整车的燃油经济性，ATF朝着降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向发展，Dexron Ⅲ、Mercon Ⅴ、C-4 和ATF+4规格要求的运动黏度 （KV100） 在 7.0～8.0 mm2/s之间，而新的ATF规格如Dexron Ⅵ、Mercon SP/ LⅤ，要求KV100在54～64 mm2/s之间，并拥有更低的低温黏度（-40 ℃），见表1。同时，新的规格对摩擦性能提出了更高的要求，并可以完全兼容早期的ATF规格。

1940年美国通用汽车公司（GM）将dramatic（液压自动控制）传动装置安装在奥尔兹莫比尔（Oldsmobile）小客车上，从而开始了对自动传动液的开发研究，1949年制订了第一个自动传动液规格，命名为A型，1957年修改为AA型，1967年制订了Dexron规格，后来，对氧化安定性、低温流动性要求严格，又增加了抗磨性能评定项目，特别是对摩擦特性的要求有了新的认识，于 1973年制订了Dexron Ⅱ，1978年修订为Dexron Ⅱ D，是在Dexron Ⅱ的基础上氧化试验增加了冷却器铜合金腐蚀试验。1990年颁布了Dexron Ⅱ E规格，在低温流动性、抗泡性、密封材料适应性、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规格是在原来的基础上，修正了四个试验，新加了三个试验。修正的四个试验分别是（1）4L60氧化试验从 300 h延长到450 h，延长了50%；（2）4L60循环试验从20000循环延长到32000循环，延长了60%；（3）3T40闸片摩擦试验从100 h延长到150 h，延长了50%；（4）橡胶试验用10种新橡胶，通过新的指标。新增加的三个试验分别是（1）更细致的流体性能试验来鉴别不同的流体；（2）低速碳纤维摩擦，用循环试验测量新及用过的ATF的抗抖动性能，有可能替代 ECCC；（3）充气台架用循环试验测量新及用过的 ATF的空气带入及释放时间。2003年5月1日前公开Dexron ⅢH规格，2003年1月1日前GM ATF委员会开始审理Dexron ⅢH，Dexron ⅢG准用证可用至2004年12月。面对其最新的六档自动变速箱Hydra-Matic 6L80，Dexron ⅢH规格已经不能满足要求，必须进行升级。为适应传动系统设计和汽车制造商要求，2005年4月1日GET发布了Dexron Ⅵ规格，新Dexron Ⅵ规格在油品黏度保持性、极端工况下的换挡性能以及防止油品降解方面提出了更高要求。

欧洲的主要规格有Voith的G 607、G 1363；采埃孚（ZF）的TE-ML 11、TE-ML 14系列；戴姆勒·克莱斯勒（DaimlerChrysler）的MB 236.X系列。

亚洲的规格主要有日本的JASO 1A（M315），丰田（Toyota）的T-IV、WS规格，尼桑汽车（Nissan）的Matic-D/J/K系列，本田汽车（Honda）的ATF-Z1，三菱汽车（Mitsubishi）的ATF-2、SP Ⅲ规格。除JASO 1A外，其他都是非公开的规格。其中，JASO 1A和Toyota T-IV与北美的规格具有较好的兼容性。

2自动传动液的市场分析

发展节油自动挡在发达国家主要有三种模式：美国以增加档数的AT为主，日本以发展CVT为主，欧洲以发展DCT为主。由于中国轿车的70%为各国外资品牌，因此中国的自动挡市场将以增加档次的AT为主，同时CVT和DCT都有一定的发展，AT为大部分OEM所采用，DCT为德系中的VW、一汽轿车、长安及吉利所采用，CVT为日系和奇瑞等采用，因此大体上DCT与CVT旗鼓相当，AT为主要的自动挡产品。

以美孚（Mobil）、壳牌（Shell）和BP（Castrol）为代表的外资润滑油供应商在国内的自动传动液市场占据重要的市场地位，尤其是在初装油市场，这些外资企业与国内的外资整车厂有着长期良好的合作基础，获得了较大的先入优势。

此外，这些润滑油公司开发出可满足Dexron Ⅵ、Mercon LV等新规格的低黏度自动传动液的高端产品，不仅能实现良好的燃油经济性，还能提供优异的摩擦性能、齿轮及轴承保护性能和良好的剪切安定性，可满足自动传动液的售后市场的发展需求。

相比而言，我国的自动传动液的配方和产品体系不完善，市场占有率不高。在初装油市场，润滑油公司作为供应商开发的乘用车OEM客户较少，在售后市场，缺少可满足美系、欧系和日韩系各OEM差异化规格要求的ATF产品和OEM认证的CVTF产品。

3结论

随着使用范围的不断扩大，汽车自动传动液作为新的车用润滑剂产品，其消耗量也同步增长，本身的作用、性能、规格标准随之变化。本文从自动传动液的性能需求、规格变化及市场分析三方面进行了阐述，并着重介绍了通用汽车公司Dexron规格发展的原因及背景，对规格变化中的主要指标和性能区别做了详细介绍。随着汽车技术水平的提高，节能减排的限制以及人们对汽车驾驶性能的不断要求，ATF正朝着降低油液黏度和提高油液摩擦性能的方向不断发展。

参考文献：

[1]唐俊杰.汽车自动传动液的现状与发展[J].石油商技，1997（6）：5-10.

[2]李韶辉，孙东，孙旭日，等.自动传动液的摩擦特性研究[J].润滑与密封，2009，34（5）：62-64.

[3]唐俊杰.汽车自动传动液简介[J].石油商技，2006（1）：17.

[4]申宝武.自动传动液规格标准及市场分析[J].国际石油经济，2006（5）：46-48.

[5]郭正爵，张昀.通用汽车公司Dexron Ⅵ规格和评定试验[J].石油商技，2005（6）：62-65.收稿日期：2015-10-10。