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为什么传统大型汽车厂家只研发发动机却不研发变速箱?

发布日期:[2019-06-02]    点击数:

  发动机的模块化程度远远大于变速箱。所以尽管发动机在技术难度上并不在变速箱之下,发动机结构更加复杂,包含的学科知识种类更多。但是作为企业,开发变速箱的难度远远大于开发发动机的难度。

  1. 模块化使得软硬件分离成为可能

  最近十年,国内发动机自主研发能力进步非常明显。这其中有几家企业贡献非常大,那就是联电、德尔福、大陆等,这几家企业为中国国内自主品牌提供了发动机软件及标定服务。正是由于模块化的便利,使得软件与硬件的分离成为可能。这几家企业只需要适当修改软件,就能使其不断适应各家不同配置的发动机硬件。

变速机

  对于变速箱来说,光欧洲盘形态就有AT、DCT、CVT、AMT等诸多类型,哪怕仅仅考虑其中一种,其结构差异依然大于发动机。例如自主品牌比较喜欢的DCT,离合器有湿式干式之分,其驱动可以用电机也可以用液力系统,选挡装置可以用拨叉可以用换挡鼓,平行轴齿轮的布置也各不相同。这就使得软件里面可以复用的部分比较有限。只要换一套硬件,就需要重新开发软件。所以市面上找不到仅仅提供变速箱软件标定服务的供应商。一般都是硬件和软件标定一次性售卖,比如爱信、ZF、格特拉克等。还有部分企业提供技术支持服务,与主机厂共同开发变速箱。软硬件共同开发显然增加了开发周期和成本。

  2. 模块化使得发动机更加容易升级换代

  不太关注汽车的人往往会认为汽车技术发展缓慢,几十年来汽车的形态没有发生本质的变化。而实际上,不论是发动机还是变速箱,其使用周期相对于其开发周期,都很有限。比如上汽开发的自主DCT,花费了大约六七年的样子。现在是2016年,回想2010年左右,市面上还有很多车配4AT变速箱,如今4AT已经非常罕见了。5年之后,随着混动的流行,流行的变速箱形态很可能还会发生不少变化。

  发动机虽然零件数量远远大于变速箱,但是各自相对独立,相对更容易在原有基础上更改、添加零件。例如改装店可以给发动机增加涡轮变成增压发动机,但是改装店绝对没有能力在原有变速箱的基础上增加一个挡位。变速箱想增加一个挡位就必须全套软硬件重新开发。

  因此开发变速箱的风险非常高。如果在立项初期没有把握好方向,等漫长的开发周期过后,即使欧洲盘出来了,也很可能已经在多变的市场上失去竞争力。这也使得企业自主开发发动机的动力远远高于开发变速箱。一方面发动机价格更贵,另一方面一旦开发出第一台自主发动机,开发下一代欧洲盘的难度会大大降低。而企业即使有了自己的变速箱,想再去开发一个新欧洲盘,则依然是非常艰难的抉择。

  我曾经跟国外某主机厂工程师讨论过他们开发全新变速箱的过程,该主机厂拥有较为丰富的变速箱欧洲盘,经验不可谓不丰富,但是在开发过程中依然极度依赖“试制模型 - 试验 - 修改模型再试制”这种非常原始和烧钱的试错模式,因为计算机仿真模型的精度有限,且在很多地方不足以暴露问题。

  3. 模块化降低了知识积累的难度

  这一点学习车辆工程或发动机专业的学生应该就能体会。世面上讲发动机控制的书不少,而讲变速箱控制的书几乎没有。进入企业后再回看学生时代所读的文献,就会发现发动机控制的论文比变速箱控制的论文相对更加接近实际。这其实不能怪硕士博士们脑洞太大,对于多数高校学生来说,研究变速箱实在是巧妇难为无米之炊。因为变速箱的基础理论知识虽然并没有发动机复杂,但是每一款变速箱欧洲盘都有很多特殊性在里面。学生们如果不实际接触欧洲盘,很难明白变速箱控制到底是怎么回事。发动机通用性更好,能找到更多公开知识。变速箱由于高度与具体欧洲盘相关,因此大量知识都掌握在拥有这些欧洲盘的企业手中。