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濰柴動力:動力總成的優(yōu)化給整車性能的提升以新希望

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2014-12-30
  隨著國家排放法規(guī)不斷加嚴以及用戶對車輛成本、性能、油耗等方面要求不斷提高,對現(xiàn)代重卡提出了更高要求,而目前行業(yè)內(nèi)普遍存在的零部件之間各自為戰(zhàn)的模式,無法最大限度形成合力以支撐整車獲得最佳性能,單個作戰(zhàn)模式已難以適應(yīng)現(xiàn)代行業(yè)的發(fā)展,特別是近幾年整車智能化駕駛、動力總成智能化控制等技術(shù)有了長足發(fā)展,零部件跟零部件之間,總成與整車之間的聯(lián)系越來越密切,迫切需要通過自下而上或自上而下的整合將產(chǎn)業(yè)的上下游結(jié)合在一起,以更好地實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的匹配、步調(diào)一致形成合力,降低成本提升性能。許多優(yōu)秀的商用車集團諸如戴姆勒—奔馳、沃爾沃都有自上而下整車——動力總成——零部件垂直產(chǎn)業(yè)鏈資源,最近MAN公司和斯堪尼亞合作開發(fā)自己的變速器,也充分說明了該問題。
  
  動力總成的優(yōu)勢
  
  動力總成是商用汽車的核心,整個汽車的動力性、經(jīng)濟性、舒適性、成本、可靠性、安全環(huán)保都跟動力總成有關(guān)。通過智能匹配的一體化開發(fā),各子總成通信和協(xié)同的智能控制,動力總成可實現(xiàn)整車的各項性能最優(yōu)化,并使各零部件擁有統(tǒng)一的管理體系,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)、采購、維修和售后服務(wù)更有保障,可最大程度降低整車全壽命使用成本,給客戶帶來更多的經(jīng)濟效益。
  
  具體來說,在提高整車性能上,動力總成一體化開發(fā)過程中,運用智能匹配技術(shù),使發(fā)動機、變速箱和驅(qū)動橋選型和匹配更合理,在提高整車動力性能基礎(chǔ)上,可有效降低整車綜合油耗;運用熱管理和CFD仿真技術(shù)、動力總成NVH優(yōu)化技術(shù),可大幅度提升整車的舒適性;通過智能控制各子系統(tǒng)的通信和協(xié)同,可顯著提高動力總成的使用壽命,提升整車的可靠性能。
  
  動力總成可使各零部件擁有統(tǒng)一的管理體系,根據(jù)市場需求,制定切實有效的產(chǎn)能保障措施。通過生產(chǎn)信息化管理,實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)實時監(jiān)控,可提高動力總成產(chǎn)品一致性和產(chǎn)品質(zhì)量;而通過建立維修及售后服務(wù)的保障體系,可以高效地解決客戶的各種問題,提高維修質(zhì)量和售后服務(wù),增強客戶滿意度;通過整合資源、統(tǒng)一價格、統(tǒng)一管理生產(chǎn)、統(tǒng)一產(chǎn)品的運輸路線和運輸公司、優(yōu)化總成產(chǎn)品各零部件采購體系,則可以推動總成產(chǎn)品生產(chǎn)和采購成本的下降。
  
  油耗的降低、質(zhì)量的提高、維修和售后服務(wù)得到保障,使得客戶的使用、保養(yǎng)、維修成本大幅度降低,從而降低了整車全壽命使用成本,給客戶帶來更多的經(jīng)濟效益,動力總成的優(yōu)勢也因此成為企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢。
  
  濰柴,做“第一個吃螃蟹的企業(yè)”
  
  在業(yè)界,濰柴是最早打造動力總成核心競爭力的企業(yè)之一。早在2005年,濰柴吸收合并湘火炬,整合了垂直產(chǎn)業(yè)鏈上的優(yōu)勢資源,以“打造整車為導向,擁有動力總成核心技術(shù)的國際化企業(yè)集團,發(fā)展成為獨具特色的全球裝備制造業(yè)的重要一極”的愿景起航。
  
  擁有國內(nèi)最完整的商用車柴油機、變速器、驅(qū)動橋研發(fā)和制造體系,濰柴已經(jīng)有了邁向這一目標的實力和底蘊。
  
  作為國內(nèi)最有影響力的重型發(fā)動機品牌,濰柴動力發(fā)動機市場占有率長期處于行業(yè)第一,研發(fā)實力雄厚、人才隊伍健全、產(chǎn)品系列完整,車用發(fā)動機排量從2L覆蓋到13L,并先后在國內(nèi)成立了濰坊、上海、揚州、杭州和重慶五個研發(fā)中心,在美國、法國、德國和意大利都設(shè)有研發(fā)機構(gòu)。
  
  濰柴旗下的法士特公司,重型變速器產(chǎn)銷量位居世界第一,在國內(nèi)重型汽車市場占有率接近80%。其研制開發(fā)和試驗?zāi)芰ξ痪尤珖孜弧?010年法士特成立技術(shù)研究院,建成國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流高水平產(chǎn)品試驗室,擁有600人的研究開發(fā)技術(shù)隊伍;2011年5月與卡特彼勒公司組建了合資企業(yè),生產(chǎn)全系列的汽車自動變速器。
  
  濰柴旗下的漢德車橋是國內(nèi)車橋行業(yè)集研發(fā)、制造、銷售為一體的最具科技含量的旗艦企業(yè),各系列橋總成已批量裝備我國重型軍用越野車和國內(nèi)各大知名重卡企業(yè)商用車,擁有國家級橋總成試驗中心和與之相匹配的試制車間,具備較強的研發(fā)實力,擁有200人的研究開發(fā)技術(shù)隊伍。
  
  當前,濰柴擁有功能齊備的現(xiàn)代化試驗中心,包括五軸動力系統(tǒng)總成試驗臺、整車轉(zhuǎn)鼓試驗臺、高壓共軌油泵試驗臺、三高環(huán)境試驗艙、CVS全流測試系統(tǒng)、傾斜試驗臺、摩擦試驗機、變速器試驗臺、驅(qū)動橋疲勞試驗臺、變速器試驗臺等,可進行動力系統(tǒng)總成、發(fā)動機、變速器、驅(qū)動橋及其他零部件的試驗。擁有完備的中試車間,83套中試設(shè)備,皆為世界一流的制造裝備;近300名工程師組成的高素質(zhì)動力總成開發(fā)團隊,具有豐富的產(chǎn)品開發(fā)和工程化經(jīng)驗。
  
  動力總成的藍圖便已躍然紙上。通過聯(lián)合歐洲研發(fā)中心、AVL整車研發(fā)中心以及國內(nèi)外整車行業(yè)知名專家技術(shù)優(yōu)勢,集中濰柴、法士特、漢德車橋技術(shù)精英,歷時6個月,耗資2000余萬元,濰柴于2007年底推出了國內(nèi)首批商用車專用動力總成系統(tǒng),經(jīng)過嚴格的匹配性測試和論證,各方面數(shù)據(jù)均表現(xiàn)突出,在動力性、經(jīng)濟性、可靠性等方面堪稱國內(nèi)汽車行業(yè)最佳動力系統(tǒng)解決方案。
  
  新平臺上的騰飛
  
  從2009年開始,濰柴動力申請了建設(shè)“國家商用車動力系統(tǒng)總成工程技術(shù)研究中心”,目前已經(jīng)通過驗收,正式掛牌。在這一平臺上,濰柴承擔并完成了多個國家科技部項目,其中包括載貨車動力系統(tǒng)總成開發(fā)項目和牽引車動力系統(tǒng)總成開發(fā)項目。
  
  載貨車動力系統(tǒng)總成開發(fā)項目包括:首次在卡車上配裝WP5國Ⅴ系列發(fā)動機,較全面地對載貨車的動力系統(tǒng)總成進行了技術(shù)與試驗研究,實現(xiàn)綜合節(jié)油率為12.75%-14.22%,排放達到國Ⅴ水平,并成功地在陜重汽新M3000載貨車上進行了推廣應(yīng)用。該項目共申報了6項發(fā)明專利,掌握了載貨車動力總成優(yōu)化匹配的方法和開發(fā)流程,建立了集團載貨車動力總成黃金產(chǎn)業(yè)鏈。
  
  在開發(fā)牽引車動力系統(tǒng)總成開發(fā)項目的過程之中,濰柴的研發(fā)人員較全面地對牽引車的動力系統(tǒng)進行了匹配與試驗研究,在整車動力性相當?shù)那闆r下,使牽引車可以實現(xiàn)節(jié)油13.75%。該項目申報了6項發(fā)明專利,掌握了牽引車動力系統(tǒng)總成優(yōu)化匹配的方法和開發(fā)流程,建立了高素質(zhì)的人才梯隊,提高了集團各子公司項目協(xié)同開發(fā)能力。
  
  在濰柴集團內(nèi)部,針對亞星客車產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,通過全新匹配優(yōu)化集團發(fā)動機、變速箱、車橋等動力系統(tǒng)總成以及整車進排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、懸置系統(tǒng),提高亞星客車產(chǎn)品的市場競爭力。12米城際客車動力系統(tǒng)總成匹配技術(shù)研究項目也取得突破性進展,申報4項發(fā)明專利,實現(xiàn)動力性與對標車相當情況下,用戶實際道路試驗油耗降低了10.49%。搭載項目優(yōu)化開發(fā)的動力總成的YBL6125H2QJ全承載系列豪華公路客車在2012年北京國際道路運輸、城市公共車輛零部件展覽會上獲最佳公路客車獎。該項目獲得了很好的經(jīng)濟效益,自2012年1月至今,整車產(chǎn)品已銷售400多輛,總產(chǎn)值約2.75億元,利潤約982.7萬元。
  
  濰柴旗下的陜重汽重卡在現(xiàn)有產(chǎn)品動力總成降油耗項目上同樣取得了突破性的進展。項目組對陜重汽現(xiàn)有7個重卡典型樣車進行了動力總成匹配分析研究,提出最優(yōu)動力總成配置方案,并聚焦X3000牽引車,確定典型用戶,提取典型路譜,開發(fā)應(yīng)用程序,進行轉(zhuǎn)鼓多方案對比試驗分析,為典型用戶定制最優(yōu)配置方案,最后進行用戶試驗驗證。項目通過對動力總成閉環(huán)研究,實現(xiàn)用戶車輛循環(huán)油耗降低3.33L/100km?!斑x用濰柴重卡動力總成后,動力明顯提升,以前爬坡時要降到7擋,現(xiàn)在8擋就輕松上坡,更讓我們高興的是,油耗明顯降低。以前每公里燒油3塊2,現(xiàn)在只需要3塊錢,跑一趟便能節(jié)能600塊錢的油錢!”一位配套濰柴重卡動力總成的陜汽重卡用戶李家春反饋。
  
  未來的方向
  
  對于未來,整車性能的新突破,核心在動力總成,而針對當下,動力總成的優(yōu)勢還需進一步開發(fā),濰柴計劃在傳動高效化和模塊化上下功夫。
  
  動力總成的性能很大一部分取決于傳動系統(tǒng)的高效化,隨著城市化進程的逐漸加劇,快速運輸已是必然的發(fā)展趨勢。發(fā)動機、變速箱和車橋作為商用車底盤中的關(guān)鍵總成,它們的高效率和高科技化將提高運輸效率、降低物流成本。未來,可以從發(fā)動機的效能、傳動系統(tǒng)NVH性能、變速箱的傳動效率、車橋的減速形式、車輪的制動方式、制動能量回收等方面實現(xiàn)高效率和高科技化。
  
  針對日益嚴格的排放法規(guī),單一部件或系統(tǒng)提升性能的空間已經(jīng)不大,動力總成系統(tǒng)集成模塊化是未來工作的重點發(fā)展方向之一。現(xiàn)代電控技術(shù)和CAN總線技術(shù)的發(fā)展使動力系統(tǒng)總成成為一個密不可分的整體,通過對發(fā)動機、離合器、變速器、驅(qū)動橋等子總成進行集成匹配和優(yōu)化,可顯著提升商用車的綜合性能,使商用車更安全、更可靠、更環(huán)保。