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中國商用車制造技術工藝發(fā)展之路

作者: 汽配人網 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,技術成熟,代表著世界商用汽車技術水平和發(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銷大國,但是從技術來看,中國的汽車制造技術還不太成熟,特別是在商用車的制造技術方面,與歐美發(fā)達國家相比還存在較大的差距。 

  總體上看,車身(駕駛室)、發(fā)動機、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,對汽車企業(yè)而言,四大總成的自制率和技術掌控程度往往是衡量企業(yè)競爭力強弱的首要指標。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產權。而國內商用車界,目前的狀況是:因為車身是產品品牌的象征,故所有廠家都自制;發(fā)動機的利潤率和附加值最高,主要商用車企業(yè)均立足或爭取自制;對于車橋、變速器,除少數廠家自制外,則一般采用社會資源。 

  盡管與國外歐美發(fā)達國家相比,中國的商用車制造技術還存在較大的差距,但是,經過幾十年來的發(fā)展,國產商用車技術也不斷實現創(chuàng)新發(fā)展,取得了巨大的進步。具體來說,體現在在以下幾個方面: 

  1、舒適方面,國產商用車更加注重人性化設計,有些廠商生產的商用車,其駕駛室內外設置已完全可同高檔乘用車相媲美。 

  2、安全方面,國產商用車主、被動安全系統性能達到國家規(guī)定指標。 

  3、環(huán)保方面,國產商用車在提升發(fā)動機動力的同時,各項節(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,但是一些關鍵和核心技術仍然被外資所掌握,導致中國商用車自主研發(fā)能力比較弱,生產制造技術嚴重依賴于外資公司,特別是在發(fā)動機、變速器方面幾乎被外資企業(yè)所控制。 

  現存的主要問題 

  1、核心及關鍵技術大多由外方控制。從目前我國商用車生產情況來看,盡管改革開放與加入WTO以來,在我國商用車領域合資企業(yè)在全國各地遍地開花,但核心技術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,任何一項產品技術升級換代大多依賴外方,特別是在一些關鍵性技術如發(fā)動機、自動變速器(AT、AMT)、車橋等領域,中方并未全面掌握核心技術,造成中國商用車領域嚴重依賴外資技術,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域利潤少,研發(fā)投入少。由于中方在關鍵零部件如動力總成、變速器、車橋企業(yè)利潤較低、研發(fā)費少,從而導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,并且在進口配套件、技術轉讓費上也獲得大量利潤,他們投入的研發(fā)費用高,大跨國公司研發(fā)費用一般占銷售收入的4%-5%(高的占8%);而中方大多占2%-3%。 

  3、中國商用車技術人才缺乏。目前,中方在發(fā)動機、變速器等一些乘用車關鍵技術領域的研發(fā)方面的人才較為缺乏,開發(fā)新機型經驗少,數據庫缺乏,同時也缺乏共軌電噴等核心匹配經驗和數據,從而在阻礙了自主研發(fā)新技術的發(fā)展。 
  
  4、一些關鍵設備的技術性能與國外仍然有較大的差距。中國乘用車的大部分關鍵設備的技術性能與國外同類產品相比,差距仍然比較明顯。如在發(fā)動機可靠性、無故障里程等方面,中國與發(fā)達國家的差距還是相當明顯的。 

  技術發(fā)展趨勢 

  2008年以來,世界金融危機給歐美國家汽車工業(yè)帶來了巨大的災難,許多大型汽車制造企業(yè)都出現了前所未有的經營危機,而中國的汽車制造企業(yè)在國家的相關政策的支持下,卻實現了大幅度的發(fā)展,成為世界上最大的汽車生產過和消費國,從而使中國的汽車制造業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段。 
  1、總體技術發(fā)展趨勢 

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

  (1)節(jié)能、環(huán)保。目前,國際主流的商用車發(fā)動機排放標準歐III、歐IV、歐V,全部由發(fā)達國家提出并極力在全球倡導。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)保技術將被應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年政府工作報告中??梢姡?jié)能、環(huán)保方向將是我國經濟發(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向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展的一個有力證明。 

  (2)輕量化。實際上,輕量化是解決節(jié)能、環(huán)保難題的一個有效途徑。因為重量輕了,油耗必將隨之降低。由于車輛輕,起步時加速性能更好,剎車時的制動距離更短。汽車的油耗主要取決于發(fā)動機的排量和汽車的總質量,在保持汽車整體品質、性能和造價不變甚至優(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)生時對人員的保護,而不是對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計,以及主被動安全配置有密切聯系。現在很多車都使用下沉式發(fā)動機等,就是為了發(fā)生碰撞時,發(fā)動機自動下沉,不會對乘客造成傷害。這也從另一方面說明了輕量化技術本身并不與安全性相矛盾。因此,真正安全的車身應該是“該剛性時就剛性,該變形時就變形”。這將是未來中國商用車技術發(fā)展應該考慮的重要方面。 

  2、 關鍵領域技術發(fā)展趨勢 

  從發(fā)動機、變速器等關鍵領域的技術發(fā)展來看,其發(fā)展趨勢主要表現在以下幾個方面: 

  (1)汽車發(fā)動機主要技術發(fā)展趨勢——節(jié)能、環(huán)保。 

  共性技術: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(如全鋁機型、塑料進氣歧管);d.使用環(huán)??苫厥詹牧?,限用鉛、汞、鎘六價鉻等材料。 
  
  中國商用車制造技術工藝發(fā)展之路 
 
  汽油機:a.可變進氣系統(根據發(fā)動機不同轉速使用不同長度及容積進氣管向氣缸內充氣);b.稀薄燃燒;c.缸內直噴(GDI);d.可變氣門技術(CVVT、VTEC)。 

  柴油機:a.電控燃油直噴技術;b.高壓共軌電噴(單體泵或泵噴嘴) 

  其它:代用燃料發(fā)動機、混合動力、純電動、燃料電池也是需要不斷改進與發(fā)展的產品。 

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

  大功率、大扭矩:客車最大功率達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。 

  大傳動比,小檔間級差化,重型商用車國外最低檔傳動比已至17左右,最高檔傳動比已達到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、自動化、智能化、電子集成化方向發(fā)展。