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中國商用車制造技術(shù)工藝發(fā)展之路

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2010-07-22
  縱觀世界汽車發(fā)展史,歐美商用汽車歷史悠久,技術(shù)成熟,代表著世界商用汽車技術(shù)水平和發(fā)展方向。而中國汽車起步比較晚,盡管2009年中國成為世界上第一汽車產(chǎn)銷大國,但是從技術(shù)來看,中國的汽車制造技術(shù)還不太成熟,特別是在商用車的制造技術(shù)方面,與歐美發(fā)達(dá)國家相比還存在較大的差距。 

  總體上看,車身(駕駛室)、發(fā)動(dòng)機(jī)、車橋和變速器是商用汽車的四大核心總成。這四大總成不僅重要度高,附加值也高,因此,對(duì)汽車企業(yè)而言,四大總成的自制率和技術(shù)掌控程度往往是衡量企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的首要指標(biāo)。在國外商用車界,特別是戴姆勒、沃爾沃和曼等歐洲商用車巨頭們,這四大核心總成幾乎百分之百自制并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。而國內(nèi)商用車界,目前的狀況是:因?yàn)檐嚿硎钱a(chǎn)品品牌的象征,故所有廠家都自制;發(fā)動(dòng)機(jī)的利潤率和附加值最高,主要商用車企業(yè)均立足或爭(zhēng)取自制;對(duì)于車橋、變速器,除少數(shù)廠家自制外,則一般采用社會(huì)資源。 

  盡管與國外歐美發(fā)達(dá)國家相比,中國的商用車制造技術(shù)還存在較大的差距,但是,經(jīng)過幾十年來的發(fā)展,國產(chǎn)商用車技術(shù)也不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展,取得了巨大的進(jìn)步。具體來說,體現(xiàn)在在以下幾個(gè)方面: 

  1、舒適方面,國產(chǎn)商用車更加注重人性化設(shè)計(jì),有些廠商生產(chǎn)的商用車,其駕駛室內(nèi)外設(shè)置已完全可同高檔乘用車相媲美。 

  2、安全方面,國產(chǎn)商用車主、被動(dòng)安全系統(tǒng)性能達(dá)到國家規(guī)定指標(biāo)。 

  3、環(huán)保方面,國產(chǎn)商用車在提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的同時(shí),各項(xiàng)節(jié)能減排水平也在不斷提高。 

  隨著改革開發(fā)和加入WTO以來,中國商用車的制造技術(shù)獲得了較大的提高,中外合資的商用車制造企業(yè)也不斷增加,但是一些關(guān)鍵和核心技術(shù)仍然被外資所掌握,導(dǎo)致中國商用車自主研發(fā)能力比較弱,生產(chǎn)制造技術(shù)嚴(yán)重依賴于外資公司,特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器方面幾乎被外資企業(yè)所控制。 

  現(xiàn)存的主要問題 

  1、核心及關(guān)鍵技術(shù)大多由外方控制。從目前我國商用車生產(chǎn)情況來看,盡管改革開放與加入WTO以來,在我國商用車領(lǐng)域合資企業(yè)在全國各地遍地開花,但核心技術(shù)依然掌握在外方手中。中國商用車自主開發(fā)能力極其薄弱,任何一項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)換代大多依賴外方,特別是在一些關(guān)鍵性技術(shù)如發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器(AT、AMT)、車橋等領(lǐng)域,中方并未全面掌握核心技術(shù),造成中國商用車領(lǐng)域嚴(yán)重依賴外資技術(shù),從而在一定程度上影響了中國商用車自主開發(fā)能力的提高。 

  2、中國商用車大部分領(lǐng)域利潤少,研發(fā)投入少。由于中方在關(guān)鍵零部件如動(dòng)力總成、變速器、車橋企業(yè)利潤較低、研發(fā)費(fèi)少,從而導(dǎo)致中國乘用車自主研發(fā)的能力薄弱。而國外企業(yè)不僅從整車上獲利,并且在進(jìn)口配套件、技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)上也獲得大量利潤,他們投入的研發(fā)費(fèi)用高,大跨國公司研發(fā)費(fèi)用一般占銷售收入的4%-5%(高的占8%);而中方大多占2%-3%。 

  3、中國商用車技術(shù)人才缺乏。目前,中方在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等一些乘用車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)方面的人才較為缺乏,開發(fā)新機(jī)型經(jīng)驗(yàn)少,數(shù)據(jù)庫缺乏,同時(shí)也缺乏共軌電噴等核心匹配經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),從而在阻礙了自主研發(fā)新技術(shù)的發(fā)展。 
  
  4、一些關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)性能與國外仍然有較大的差距。中國乘用車的大部分關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)性能與國外同類產(chǎn)品相比,差距仍然比較明顯。如在發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、無故障里程等方面,中國與發(fā)達(dá)國家的差距還是相當(dāng)明顯的。 

  技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 

  2008年以來,世界金融危機(jī)給歐美國家汽車工業(yè)帶來了巨大的災(zāi)難,許多大型汽車制造企業(yè)都出現(xiàn)了前所未有的經(jīng)營危機(jī),而中國的汽車制造企業(yè)在國家的相關(guān)政策的支持下,卻實(shí)現(xiàn)了大幅度的發(fā)展,成為世界上最大的汽車生產(chǎn)過和消費(fèi)國,從而使中國的汽車制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。 
  1、總體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 

  商用車作為中國汽車的主要組成部分,其技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將在很大程度上代表中國汽車工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展的一個(gè)重要方面。從總體來看,未來中國商用車的制造技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展: 

  (1)節(jié)能、環(huán)保。目前,國際主流的商用車發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)歐III、歐IV、歐V,全部由發(fā)達(dá)國家提出并極力在全球倡導(dǎo)。隨著節(jié)能、環(huán)保觀念的日益深入,越來越多的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)將被應(yīng)用到未來汽車制造過程中。近年來,中國政府在節(jié)能、環(huán)保方面投入了巨大的資金成本和人力成本,將節(jié)能、環(huán)保作為政府工作的重中之重,并將寫入了2010年政府工作報(bào)告中。可見,節(jié)能、環(huán)保方向?qū)⑹俏覈?jīng)濟(jì)發(fā)展的總方向,也必然是中國商用車發(fā)展的主要方向之一。另外,新能源汽車概念的提出與興起,將是中國商用車制造技術(shù)向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展的一個(gè)有力證明。 

  (2)輕量化。實(shí)際上,輕量化是解決節(jié)能、環(huán)保難題的一個(gè)有效途徑。因?yàn)橹亓枯p了,油耗必將隨之降低。由于車輛輕,起步時(shí)加速性能更好,剎車時(shí)的制動(dòng)距離更短。汽車的油耗主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的排量和汽車的總質(zhì)量,在保持汽車整體品質(zhì)、性能和造價(jià)不變甚至優(yōu)化的前提下,降低汽車自身重量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性,提高車速、降低油耗、減少廢氣排放量、提升安全性。 

  (3)安全性。車輛的安全性主要在于事故發(fā)生時(shí)對(duì)人員的保護(hù),而不是對(duì)車的受損程度來衡量。重量大的車跟重量輕的車碰撞,重量大的車受損程度比較小,但是人員的受損程度跟吸能式車身設(shè)計(jì),以及主被動(dòng)安全配置有密切聯(lián)系。現(xiàn)在很多車都使用下沉式發(fā)動(dòng)機(jī)等,就是為了發(fā)生碰撞時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)下沉,不會(huì)對(duì)乘客造成傷害。這也從另一方面說明了輕量化技術(shù)本身并不與安全性相矛盾。因此,真正安全的車身應(yīng)該是“該剛性時(shí)就剛性,該變形時(shí)就變形”。這將是未來中國商用車技術(shù)發(fā)展應(yīng)該考慮的重要方面。 

  2、 關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 

  從發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展來看,其發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 

  (1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)——節(jié)能、環(huán)保。 

  共性技術(shù):a.多氣門(每缸3-5氣門)、電子油門控制;b.廢氣再循環(huán)(EGR);c.減輕重量(如全鋁機(jī)型、塑料進(jìn)氣歧管);d.使用環(huán)??苫厥詹牧?,限用鉛、汞、鎘六價(jià)鉻等材料。 
  
  中國商用車制造技術(shù)工藝發(fā)展之路 
 
  汽油機(jī):a.可變進(jìn)氣系統(tǒng)(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速使用不同長(zhǎng)度及容積進(jìn)氣管向氣缸內(nèi)充氣);b.稀薄燃燒;c.缸內(nèi)直噴(GDI);d.可變氣門技術(shù)(CVVT、VTEC)。 

  柴油機(jī):a.電控燃油直噴技術(shù);b.高壓共軌電噴(單體泵或泵噴嘴) 

  其它:代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池也是需要不斷改進(jìn)與發(fā)展的產(chǎn)品。 

  (2)變速器主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)——安全、環(huán)保、節(jié)能、操縱輕便化、換檔自動(dòng)化、智能化。 

  大功率、大扭矩:客車最大功率達(dá)397kW、2300Nm,如ZF8S180,ZF商用車變速器輸入扭矩3300Nm。 

  系列化、多種檔位、組合化:如ZF公司擁有16種AT、3種MT、3種CVT;Getrag公司擁有23種MT、AMT。伊頓公司用42種變速器覆蓋了700-2500Nm商用車。 

  變速器中心距系列化:ZF公司用10種中心距系列,覆蓋了所有變速器;伊頓公司用8種中心距系列覆蓋了所有機(jī)械變速器等等。 

  主箱與副箱組合化。如ZF公司主箱有3、4、5檔3種,副箱2檔,組合為5×2(10檔);2×3×2(12檔)、2×4×2(16檔)等。 

  大傳動(dòng)比,小檔間級(jí)差化,重型商用車國外最低檔傳動(dòng)比已至17左右,最高檔傳動(dòng)比已達(dá)到0.7左右。 

  小型化、輕量化。用沖壓件代替鑄鍛件、廣泛使用鋁鎂合金、用電焊代替鉚接等;減小中心距,如ZF公司20世紀(jì)80年代至90年代末單體變速器中心距減少23mm。 

  換檔向輕便化、自動(dòng)化、智能化、電子集成化方向發(fā)展。