汽车变速器的角色变迁(二):混合动力汽车的兴起

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  • 以发动机为中心的传统汽车中,变速器依靠档位的控制,负责转换扭矩与转速,服务于发动机。

  • 从90年代2000年代,变速器的研发工作围绕于换挡质量、变速器效率以及档位数量提升。

  • 全球各国的油耗及排放法规日益严格,混合动力成为必经之路。

  • 1997年,丰田公司推出全球第一辆量产混合动力汽车——普锐斯。

  • 2010年,通用推出雪弗兰沃蓝达,其变速器内装配有2个电动机。混合动力的应用,使得该车能提供多种驾驶模式,降低油耗与排放。

  • 第二次变迁将使变速器成为驱动系统动力分配的决策者。

每年的4月底或是5月初的时候,欧美汽车行业的领军人物,例如大众总裁马丁 • 文恩德(Martin Winterkorn)、欧洲的发动机教父 Fritz Indra 教授、宝马技术研发总监 Klaus Fröhlich 等等,都齐聚奥地利维也纳的霍夫堡皇宫(Wiener Hofburg),参加每年一度的维也纳发动机峰会(Wiener Motorensymposium)。

奥地利维也纳的霍夫堡皇宫,每年维也纳发动机峰都在这里举行

奥地利维也纳的霍夫堡皇宫,每年维也纳发动机峰都在这里举行 | 图片@Wiener Hofburg

既然是发动机峰会,会议的议题理所当然都以发动机的发展为主。2002年的会议资料还能在网上读到。看看这13年前的资料你会发现,会议上大部分的报告主题都围绕着发动机增压、尾气处理、燃油直喷技术等进行,偶尔零星的报告里,你也能发现一点汽车变速器的影子。


汽车变速器的角色变迁(一):自动变速器的控制

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  • 在驱动系统发展的历史中,所有部件的研发都严格依照发动机的设计进行。

  • 变速器是驱动系统中第二重要的部件,对汽车性能有着巨大影响。

  • 在汽车发展的很长一段时间内,变速器几乎完全消失在发动机背后,默默无闻。技术的限制,使得变速器无法对发动机做出控制,以提高换档质量。

  • 历史上,变速器的角色发生过两次变迁。

  • 第一次变迁使得变速器控制发动机变为可能,第二次变迁正在发生,变速器地位的提升更为显著。

在驱动系统发展的历史中,发动机的绝对主导地位至今没有动摇过,驱动系统中的其他部件都是按照发动机的各项性能来设计和控制。

变速器与发动机的历史地位

变速器,是驱动系统中除发动机外最为重要的部件,负责(通过档位控制)将发动机的输出扭矩和转速调整到最佳区间,再将其输送到驱动轴上驱动汽车。历史上,变速器几乎消失在发动机的光芒之后。人们称赞一辆汽车的动力性能时,基本不会记得发动机后面的变速器,更不会想到变速器设计对汽车动力性能的巨大影响。

驱动系统中这两个关键部件——发动机与变速器——的控制则更形象地体现了两者地位的区别:历史上的很长一段时间内,屈居次席的变速器只能被动地接收发动机的输出,无法主动对发动机的运行做出任何影响。

奔驰500E车型装配4速MB W4A 040自动变速器,该变速器采用经典控制

奔驰500E车型装配4速MB W4A 040自动变速器,该变速器采用经典控制 | 图片@Traum-Klassiker.de

虽然如此,历史上有两次技术的变迁,使得变速器相对于发动机的角色发生了改变。第一次的变迁使得变速器能够控制发动机。第二次变迁今天正在我们身边发生,由此带来的革新可能使得变速器与发动机平起平坐。


3D打印与汽车设计

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  • EDAG公司以车身设计“Genesis”获得2015年 iF International Forum Design 专业设计奖。

  • Genesis车身由3D打印,体现了未来汽车制造的趋势,即无须工具、低能耗、生态化的生产。

  • 德国大众已在大规模生产中使用金属3D打印。

iF Design Award是德国汉诺威iF International Forum Design设计公司举办的一项以工业设计为题的奖项,至今已有超过60年的历史。

2015年的评审中,德国汽车供应商EDAG的一款名为“Genesis”的车身设计赢得了iF的专业设计奖(Discipline Professional Concept)。

德国EDAG公司的获奖车身设计Genesis

德国EDAG公司的获奖车身设计 Genesis | 图片@EDAG


汽车整车厂与供应商的价格之争(三)

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  • 世界前100的汽车供应商中,中国只有一家公司上榜。

  • 全球汽车零件市场几乎被德国、美国、日本的供应商瓜分。

  • 仅少数超大型供应商能与整车厂平起平坐。然而,许多默默无闻的中小型供应商凭借研发实力,在业内拥有极大的影响力。

  • 竞争压力使得整车厂走向全球市场,间接为供应商打开了新市场的大门。

  • 整车厂不断增加研发及生产外包,借此,供应商得以迅速提升核心竞争力。

  • 出于对利益的追求,供应商频繁地采用非常规手段,操纵零件价格。

汽车行业中,如果说整车厂是在把汽车最终“组装”起来并交付客户的话,那么,供应商则是真正在“制造”汽车。我在上一篇文章中提到,一辆汽车中约80%的零件由供应商制造,这个比率还将继续上升。今后,供应商在汽车产业链中的角色将越来越重要。

全球大型和中小型顶尖汽车供应商

2014年的世界Top 100汽车供应商名单列出了那些规模庞大、可以与整车厂平起平坐的超大型供应商。德国大陆集团(Continental)在2014年实现了345亿欧元的营业额,稳坐世界第一的交椅。其他前4名的位置分别被德国的博世(Bosch)、加拿大的马格纳(Magna)、日本的电装(Denso)和韩国的现代MOBIS(Hyundai MOBIS)占去。

2014年下半年时,德国采埃孚公司(ZF)以巨资兼并美国TRW Automotive公司,从而跻身全球第三大供应商1。由此,前五名的位置被德国抢去三席。继续读这份Top 100供应商名单的话,可以看出,世界上的供应商市场几乎被德国、美国、日本等汽车大国公司瓜分。中国只有一家公司——潍柴动力——出现在这份名单中,以91亿欧元的年营业额排名全球第22位。

德国Kiekert公司主要生产汽车锁系统

德国Kiekert公司主要生产汽车锁系统 | 图片@Kiekert

另一方面,很多中小型供应商的名字虽然在媒体中很少出现,却在行业中扮演着重要的角色。2012年,德国Kiekert公司被中国凌云工业集团收购2时,是我第一次听说这家公司。当时不以为然,以为Kiekert是中国公司在欧洲的大举采购潮中一家不显眼的小企业。读过资料后才知道,这家公司是今天汽车中控锁(Zentralverriegelung)系统的发明者,同时也是世界上最大的中控锁供应商,在欧洲、北美市场占有率排名第一。

很多像Kiekert这样的中小型供应商都隐藏于整车厂的背后,默默无闻,但在他们主导的领域,却有着极大的影响力。


3 • 15央视曝光路虎极光:变速器的麻烦

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  • 今年央视的3 • 15晚会再次曝光汽车行业问题,并再次直接涉及变速器。

  • 此次被曝光的车型为进口版路虎揽胜极光,其9速自动变速器出现严重故障。路虎公司已对国内36,451辆极光车型进行召回。

  • 路虎极光中安装的9速变速器来自德国采埃孚公司,名称为9HP。

  • 该9速变速器采用了业界最先进的变速器技术,并于2013年量产。而路虎极光是第一批使用该变速器的车型之一。

  • 央视曝光的路虎极光变速器故障不仅发生在中国,在德国市场上也有极为相似的案例。

这两天才看到3 • 15晚会曝光路虎事件的视频。约5分钟的视频里报道,进口版路虎揽胜极光车型配备的9速自动变速箱频繁出现故障,汽车无法倒车、在正常行驶时出现动力中断等严重状况。

如果只是技术问题的话,是不够资格上3 • 15晚会的。晚会里着重报道了捷豹路虎公司的服务质量与对事件的掩盖。

路虎揽胜极光车型

图1:路虎揽胜极光 | 图片@Auto-News.de

继前年报道大众7速双离合变速器(DSG)故障,汽车行业问题再次在3 • 15晚会上上演,这次,又直接涉及变速器。

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