張潤北
(山東省單縣第一中學,山東 單縣 274300)
汽車是現代社會中不可缺少的交通工具,它擴大了人們的日常生活半徑,加快了商品的運輸速度,對于提高群眾生活品質有著極其重要的作用。世界上第一臺內燃機汽車是在1886年由德國人卡爾本茨發明的。而我國的汽車工業則起步較晚,長期的封建統治和半殖民地半封建形態抑制了我國工業的發展;直到新中國成立后的1956年,我國生產的第一輛解放牌載貨汽車駛下總裝配生產線,才結束了中國不能制造汽車的歷史。改革開放后,我國經濟迅速發展,汽車產業也取得了較快的發展。對于汽車而言,發動機的性能非常重要,不僅決定了汽車的品質,也在很大的程度上決定了汽車的價格;同時,汽車發動機的發展水平也決定著一個國家整個汽車工業的發展水平。
我國的汽車工業從建國后開始起步,目前已有60年的歷史。最初國內汽車工業的關注點在于大型商用車,創建了一批知名的發動機企業,例如錫柴、上柴、玉柴等。以轎車為代表的乘用車在建國初期并沒有受到重點關注,但是在改革開放之后,隨著國民經濟水平的提升,乘用車逐漸開始起步。20世紀90年代,我國幾乎沒有自主品牌汽車,國內汽車市場主要被幾家合資企業壟斷,直到21世紀才開始出現自主品牌轎車。與此相對應的是,我國自主品牌乘用車發動機也是在10年前才開始發展起來,重點企業有奇瑞、長城、吉利、華晨和江淮。在國家政策的大力支持下,我國自主品牌發動機取得了較快發展,市場份額不斷增大,但是一些關鍵技術,如渦輪增壓、燃油電噴、高壓共軌等,仍被外資企業把控和壟斷。因此,我國汽車發動機的技術水平與國外相比仍存在一定差距,其發展的具體現狀如下所述。
由于實際的發展實情,我國發動機技術的起步極大地依賴引進技術。如上海汽車與美國通用、北京汽車與韓國現代、天津一汽與日本豐田、上海一汽與德國大眾等。而自主品牌基本上是在2000年以后才開始迅速發展。自主品牌中研發水平比較高的企業有吉利、奇瑞和上汽等,但是即使是這些企業,也是采取通過與國外公司合作引進核心技術并消化轉化為自身技術的模式。吉利采用了日本豐田公司的技術,其生產的第1臺1.3L發動機MR479Q就是源自豐田8A發動機;而其于2005年研發的JL4G18全鋁發動機與豐田1ZZ-FE發動機的技術參數也極為相近。奇瑞則采取自主正向研發的策略,從德國、意大利引進了多條處于世界領先水平的發動機生產線,形成了一系列的汽車發動機產品。上海汽車收購了羅孚發動機知識產權及其研發設施,通過技術消化與吸收,推出了用于榮威550車型的1.8L發動機。
我國商用車發動機(主要是柴油發動機)的制造水平較乘用車發動機制造水平更高。目前在中國商用車發動機市場,80%以上來自于自主品牌,包括東風、濰柴、錫柴、上柴等發動機技術已達到世界先進水平的企業。而這些企業在行業中的領導地位不僅大力支撐了我國重型載貨汽車的需求,也帶動了商用汽車的重型化發展。目前國內主要柴油機企業也在著力打造全系列、全領域發動機制造商,產品涉及輕、中、重型等級。在自身實力和國內龐大市場的雙重支撐下,2010年我國企業制造的柴油發動機銷量達到400萬臺,數量非??捎^。
發動機技術的發展嚴重依賴發動機測試技術。發動機測試中經常用到油耗儀、測功器,測量轉速、溫度、壓力的傳感器,測量空氣、燃油流量的流量儀。由于發動機工作狀態下,有關參數會急劇變化,因此需要各種傳感器和測量儀器具有響應速度快、測量精度高、性能穩定等特點。
對于國外先進的汽車企業,發動機測試是汽車測試中的一個重要環節,它們也擁有著先進的發動機測試技術和完整的試驗設施。對于我國的汽車發動機行業,也建立了完整的發動機測試體系,包括性能試驗、可靠性試驗、排放試驗等專項試驗標準。不過我國的測試水平與國外還有較大差距。主要問題體現在測試設備的性能低、精度低、可靠性差,使得國內汽車發動機廠用于產品開發的測試技術和設備普遍依賴進口。
首先,對于國內自主品牌企業,不能好高騖遠,總想著全新開發1臺性能突出、技術先進的發動機。應當認清自身弱點,注重與國外發動機制造企業進行合作。利用合作中接觸的機會積極學習發動機開發經驗,為未來獨立研究打下基礎。其次,整合國內高校、科研院所等科研力量,以企業需求為導向開展發動機技術攻關。特別是應當結合先進的人工智能技術、新能源技術,研制新型發動機,推動我國發動機產業的結構調整和升級,爭取走在世界前列。
我國汽車市場的持續增長,使得國內有了對發動機更高的要求。無論是整車企業還是專業的發動機制造企業都在加大研發力度,以求在激烈的市場上占據一席之地。但是,我國發動機制造水平與國外仍有一定差距,直接影響了我國汽車行業的發展。本文介紹了我國汽車發動機的發展現狀,并對其進一步的發展提出了建議。
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