一台发动机由上万个零部件组成,90%的技术都可以通过图纸、拆机、3D建模等方式逆向研发出来,但核心技术、材料学、热效率、工艺是无法简单复制出来的,它拼的是基础工业、各个学科领域紧密配合。
从全球汽车发动机技术水平来看,当属日系发动机与德系发动机,但由于两家走的路线不一样,可比性不大,近些年德系发动机主要以研发涡轮增压为主,日系几十年以来一直研发自然吸气发动机,论技术成熟度、稳定耐用性还是要看日系发动机,这也成为很多车企逆向研发的首选目标,但结局却出乎意料。
逆向研发难度太大
日本敢向任何一国出售发动机,这并不是说它不怕技术泄露,而是即便拆卸发动机后,也只是东施效颦,早些年全球多家车企都在模仿日本发动机,这也包括国产多家车企,比如第一代 哈弗H6 ( 参数 丨 图片 )逆向模仿本田CRV,之后随着自身技术不断增强,逐步有了自身的技术,但H6底盘始终有CRV的身影。
哈弗H6逆向研发了底盘结构,但依然无法完美逆向研发出性能一样的发动机,很多车企由于逆向研发技术不成熟,虽然短时间内发动机确实模仿出来了,低功率运行时确实没问题,但在中段负荷运行下,小毛病接踵而来,高负荷运行下直接拉缸,其主要原因还在于发动机技术拼的是综合实力,需要各个领域学科相辅相成,每个环节都非常重要,并非单纯可以复制,具体来说有以下6个方面的原因。
第一、雄厚的工业机床制造基础
二战结束后,日本经济萧条,作为一个岛国,资源欠缺,发展处处受限,想要养活1亿多人口的日本,只有依靠先进技术,高附加价值的产品才能实现,那唯一的出路就是发展技术密集型产业,如汽车、电子、化工、机械产业。
当时的政府执行力很强,距日本宣布无条件投降仅仅13天后,政府官员就召集以丰田、日产等为首的车企,最终确定以小轿车产业作为发展的龙头企业。
另外,为了遏制当时的苏联,美国大力扶植日本,其中一项就是引进了美国的先进的机床制造技术,日本政府也把发展机床工业列入发展经济的首要任务,以至于短短十余年后其机床技术达到了世界一流水平,成为继美国和德国之后的第三大依靠工业强国的国家。
汽车工业和机床工业唇齿相依,相辅相成,在汽车制造中,有超过60%的成本都来自机床工业,可见机床工业的重要性,汽车冲压、焊接、涂装、总装整个生产线都依靠机床完成,另一方面汽车发动机、几千个零部件全依靠机床。
机床技术不仅关乎汽车整车质量,更关乎生产成本,论机床综合实力,日本稳居第一位,三菱、川崎重工、捷太科特等都是较为出名的机床生产商,可以说,日本一流的机床技术为日系汽车制造奠定了坚实基础。
第二、一流的“三大件”技术
燃油车“三大件”中发动机和变速箱都是日本的强项,像比较著名的三菱4G63T发动机,前些年被全球多家车企采购,拆解模仿,逆向研发,可拆卸后发现精密零部件太多,结构太复杂,很多精密度极高的零部件以当时现有的机床制造工艺是做不出来的,因此很多车企放弃,只能采购整个发动机。
除此之外,像本田地球梦、马自达创驰蓝天等等都是日本较为有名的发动机,尤其是本田发动机采用的VTEC、VCM可变气门技术,可谓是本田发动机的灵魂,我们经常会看到这样一句“本田,买发动机送车”,看似风趣的调侃,实则是市场对本田发动机的一种认可,而马自达创驰蓝天最高热效率可以达到43%,要知道,热效率达41%这已经是目前普遍发动机的天花板。
在变速箱领域,全球排名前三的变速箱厂商中,爱信变速器、捷特科变速箱均来自日本,而爱信就属于丰田旗下的变速箱厂商,全球超1/3的汽车都在使用日系这两种变速箱。
有了一流的发动机,还需要与之匹配的变速箱,这中间有涉及通讯调教、标定调教,简单来说,发动机和变速箱把各自的数据通过电信号传输到行车电脑,行车电脑会对车辆整个状态做分析处理,同时下达指令。
最终看挡位、转速、扭矩、NVH等各项性能是否达到预定标准,比如换挡时顿挫感明显,动力非线性输出,车辆抖动、噪音异常等都是整体调教不到位,这类问题不仅是国产车企普遍存在的问题,也是全球各家车企的痛点,而这一点恰恰是日系车的优势所在。
第三、绕不开的专利技术壁垒
日系车企经过几十年的技术沉淀,很多发动机、变速箱的核心技术早已申请了技术专利,像AT变速箱和CVT变速箱超80%的专利技术都掌握在日本爱信和德国采埃孚手里,这也是大众一直致力研发DCT双离合变速箱的原因之一,就是想绕开这两座“大山”,摆脱技术封锁,找到一条适合自己的路子。
这几年涉及专利纠纷的案例数不胜数,华为起诉三星“4G标准必要专利侵权案”一审宣判,华为胜诉,并获赔8050万元,同样,在汽车领域,比如大众指责一汽剽窃技术专利纠纷,宝马混动技术专利纠纷,专利壁垒成了很多车企望而却步的一道门槛,很多核心技术,即使逆向研发出来了,最终也会因为巨额的专利费而放弃。
第四、日本人的“匠人”精神
日本人的“匠人”精神,可以说在全球都很有名,绝大部分人在工作中追求极致、精益求精,做事认真、严苛,据统计,全球寿命超200年的企业中,日本占据3146家,在全球首屈一指,很多工人一生都在同一家企业工作,积累了几十年的经验。
虽然也出现过“三菱伪造、虚报检验数据”这一类负面事件,但总体来说,日本人“匠人”精神确实有其自身的优势,尤其在汽车制造领域,面对数百个精度要求极高的零部件,不能有任何差池。
第五、核心技术保护性很强,普通人无法接触
虽然日系多家车企都在国内合资建厂,设立研发部,但都只负责汽车流水线上的生产和组装,涉及核心精密零部件生产、装备、参数调校等核心技术,依然是需要他们专业的技术人员进行完成。
在合资厂,国内企业主要负责前期市场调研,产品定位、外观、内饰的设计,之后是负责整个汽车生产流水线,比如冲压、焊接、涂装、检测等环节工作,不同车间、不同岗位职责都是严格要求的,设有不同的权限范围。
后期主要负责定价、招商、销售管理等业务,涉及发动机核心零部件、变速器、电喷系统、底盘调校等技术均由外资车企把控,核心、关键零部件技术都在外资企业手中。
第六、严格的品控管理体系
首先,在汽车研发生产环节,不同车型的零部件都是需要根据车企现有“体系平台”的标准进行设计,也就是汽车平台化生产,这些平台或构架设定了各个零部件的标准,比如长城柠檬平台,大众的MQB平台构架,丰田的TNGA平台构架。
主机厂商和其他零部件厂商都要根据这套体系平台的认证标准来生产,然后通过各类实验来检测零部件是否符合要求。在零部件认证体系方面,日系车企经过数十年的沉淀,形成了完整的自主品控管理系统。
想要生产出高标准的零部件,有了检验零部件是否达标的系统,这远远还不够,关键还要看各个零部件生产商是否严格按照标准生产,质检部门是否严格按照要求测试,为了保证这两个环节的真实可靠性,日系车企也有了自己的管理模式。
针对精密核心零部件都是主机厂商自主生产,或者交给自己持股的生产商生产,这样更能确保质量,其他相关零部件则交给老合作厂商生产,也因此,日系车企在初期寻找合作厂商就非常严苛,会经过很长时间的考察。
确立合作后,针对不合规产品以及检验环节有问题的处罚力度从来不手软,以至于能合作的厂商都是比较稳定、可靠的,这也是日系车企很少会更换供应商的原因之一。
总而言之,一台发动机涉及很多技术,从发动机设计、制造、总装、销售等等,每个环节都需要有各个学科领域的技术作为支撑,比如材料学、力学,冲压、锻造、涂装等工艺,核心参数、公差范围等品控体系以及产品运营等多方面都是相辅相成的,每一个环节都会影响到发动机乃至最终整车的稳定性能。
事实证明,国产车企可以造出一台一模一样的发动机,却没法做到性能和日系车企一模一样同样的道理,还有德系、美系、韩系、法系等等都是同一个道理,各家均有自身技术优势,其他车企轻易是无法模仿出来的,这也是为什么很少有车企逆向BBA车型的发动机,皆是因为技术综合难度太大,如果逆向研发这么简单,那众泰、猎豹等车企估计早就甩开三菱发动机了。
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