由中国汽车技术研究中心主办，中国汽车工业信息网承办的2011（第四届）中国商用车发展交流研讨会于2011年6月23-24日在北京广西大厦举办。会议继续围绕“探索中国特色商用车产业发展之路”这一永久主题，并以“技术升级与核心竞争力”为年度主题展开论述。

　　下面是潍柴动力总成研究所所长张有先生的演讲，他演讲的题目是“卡车动力总成技术研究进展”：

　　张有：各位代表上午好！非常感谢中国汽车技术研中心和中国汽车工业信息网给我们提供了交流的机会，今年的主题是技术升级与核心竞争力，从昨天开始各位领导和专家对我国商用车行业做了一些分析，现在我们是汽车大国，但是我们是大而不强。从我们国家到企业都有这个共识，这里面重要的因素应该是缺乏核心竞争力。所以我觉得今年我们年度的主题把它定义为技术升级和核心竞争力是恰逢其时。我来自潍柴动力总成研究所，潍柴动力是整车和零部件的制造集团，现在我们的公司主要以整车为龙头，动力总车为核心，生产、研发、汽车、整车和汽车零部件装备制造业集团。去年潍柴动力销售额超过900亿，预计按照今年的情况应该能突破一千亿。

　　今天我给大家汇报的是我们潍柴在卡车动力总成技术方面的工作，请大家多提宝贵意见。

　　主要内容：一、动力总成匹配意义。二、动力总成匹配工作主要内容。三、动力总成匹配的研究方法。四、我们潍柴动力做的工作。

　　一、动力总成匹配意义。

　　动力总成是汽车的核心，驱动因素大家讲的比较多了，我简单说一下。一是我们排放法规要求，这是驱动因素。二是燃油消耗。各位专家讲了很多，其实燃油消耗的形势非常严峻，包括温室气体二氧化碳的排放，我们国家也对世界做了承诺，其实大家也知道欧六以后不会再有更严格的排放要求，后面的要求就是二氧化碳的排放限制，所以其实降低燃油消耗也就是降低二氧化碳的排放。从用户使用的要求来看，现在基本上从整车的应用成本来看，基本上油耗大概是1/3，但是到后面随着燃油不断的增加，价格的稀缺的资源。预计后面燃油的消耗会占整个运营成本一半。我们要做的工作给用户提供最低运营成本，这样你的产品竞争力才能凸显出来。

　　为什么说动力总成是商用汽车的核心呢？这里面大家看从整个汽车的动力性、经济性、舒适性、成本、可靠性、安全环保都跟动力总成有关，所以动力总成的地位决定了它的核心作用。我们从动力性来讲有加速性、爬坡、撤诉，经济性有燃油消耗、机油消耗，安全环保有制动性能、排放。从现在来看发动机可靠性都在提高，原来我们国家基本上就是40万公里，现在开发的没有低于80万公里的，国外120万公里以上。可靠性主要是大修里程等等。

　　这张表说明了影响卡车燃油经济性的主要因素，从整车来考虑，燃料能量百分之百，对于城市运营车辆来看，怠速停车比较挺高的，附件消耗也比较大，当然发动机燃油损耗主要的消耗因素，但是在城市运输车辆里面占62%。在公路上面消耗比较高，62.4%，船东系的损耗5.6%，空气阻力消耗2.6%，高速公路大概是10.9%，还有滚动阻力和制动。城市和公路的差别还是非常大的。

　　二、动力系统总成匹配主要内容。

　　从动力总成一体化匹配有这么几个优势：

　　1、提高经济型个顾动力性。

　　基于使用工况和路谱的最佳匹配，使整车燃油经济性达到最低。通过总成优化分析，合理选择发动机、变速箱和后桥设计参数，使动力系统总陈优势得以充分发挥。系统的设计优化整车冷却和热平衡能力，充分发挥发动机性能和排放潜力。将动力系统总成做为整体，开展NVH优化设计，确保整车舒适型。

　　2、缩短开发周期

　　系统策划，协同开发，目标明确，提高工作效率，减少开发过程的协同工作，节约资源，减少开发工作中的反复，避免无效劳动，缩短整车上市时间。

　　3、提高设计质量。

　　动力系统总成优化匹配，使得满足整车设计质量目标的协同性更好。选择成熟零部件，减少新应用条件下的前期故障率和风险。避免重复过去的错误，增加知识积累。

　　4、提高用户满意度。

　　着重于客户注意度，通过一致性的应用，提高品牌知名度，实现同其他品牌同类产品的差异化，减少整车保修成长。

　　动力系统总成匹配目标是趋同的：1、整车动力性和燃油经济性。2、符合行业标准及排放、油耗、噪声法规。3、满足整车布置和安装要求。4、满足整车舒适性/可靠性/安全。

　　动力系统总成匹配主要内容：

　　从项目策划开始，首先进行模拟计算，进行多方面的比较分析，采集路谱，在这个基础上根据整车设计的要求提出发动机、变速箱后桥开发要求，有性能、成本、结构布置等等要求都在里面。同时开展NVH分析，然后进行动力总成试制，整车布置、安装、验证和改进，确认方案以后，最后要进行市场应用。

　　三、动力总成匹配研究方法。

　　这就是动力总成匹配模拟的要求，一般来讲我们主要从动力性、经济性、排放性能三方面考虑，动力性能主要是撤诉、加速时间、爬坡度、牵引力。从经济性会测算循环工况油耗、等速油耗、巡航油耗等等。排放性能就是循环工况排放性能。

　　参数的输入设计的参数还是比较多的，从整车发动机、离合器、变速箱，后桥的主减速器参数、差速器、车论参数、制动器、驾驶室参数等等都有。

　　计算的输出是这样，主要是动力性方面最高车速是不是达到要求，等速行驶百公里油耗，加速性能、爬坡度、牵引力、循环工况油耗排放、巡航工矿油耗、滑移特性等等。

　　变速箱的选型，现在20档的变速箱也出来了，这里面有一个图，大家看一个是9档，一个是10档变速器，低速区16档更靠近低速区。

　　后桥速比趋势也比较明显，从汉诺威车展来讲，像奔驰速比都到了2.8，国内速比是偏高的。这主要跟我们以前用车特点有关系，我们以前是多拉慢跑，这里面发动机功力和扭矩也有限制。现在都是标载快跑，发动机扭曲不提升，我们有条件选择更低的速比，速比降低以后对提高燃油经济性非常明显。

　　这就是基于工况和路谱的匹配，上面这个车是典型的高速公路使用的卡车，所以大家看它基本上运行的路谱是在发动机外有特性的高效率区，大家看这边从机动范围来看主要是1200—1400转。下面这个图是比较典型的城市客车用的路谱，基本上它的展示范围比较低的，800—1200兆，扭矩是400—600牛，基本上适合我们城市公交的特点。

　　从我们动力总成匹配研究来看，必须关心用户使用的工况，这是欧洲的标准，包括城市路段的，郊区路段的，高速公路路段的，其实跟我们交通部的法规也差不多，它是强调整车综合应用。

　　我们感觉综合油耗是对整车综合性能的评价，但是从实际使用当中，并不能适应一些大客户或者集团用户的要求，大客户和集团用户使用的功耗比较单一，比如说高速公路就是标载，希望车速80公里到90公里。我们动力总成匹配研究核心希望对不同使用工况进行特定的优化，使得整车使用油耗达到最低，同时又满足动力性，排放、噪声这些要求。

　　所以我们现在提出一个概念，要基于工况和路谱形成动力总成匹配方法。

　　第一步，确定主要工况及主要性能要求研究，进行工况分类及研究。在前期研究的基础上，通过市场调查，对工况进行分类，并输入不同工况边界条件。

　　第二步，产品开发及性能开发，根据工况输入边界条件，评估产品性能适应性，进行动力总成匹配开发。

　　第三步，点单系统，根据用户收益最大化原则，建立起工况与产品对应关系，通过点单系统，实现满足用户使用要求的动力总成。

　　四、潍柴动力总成研究介绍。

　　大家知道潍柴动力是拥有卡车动力总成黄金产业链，为动力系统总成优化匹配奠定了良好的研究基础。重型汽车市场占有率10.3%，在我们重型汽车里面处于第四位，去年销售情况比福田稍微高一些，基本上差不多。发动机大家比较熟悉，我们14吨以上重型汽车市场占有率36%，行业第一。变速器在14吨以上重型汽车市场占有率89%，行业第一，驱动桥在14吨以上重型汽车市场占有率35%，行业第一。这都是潍柴动力以下的企业。

　　09年潍柴动力建设国家商用车动力系统总成工程技术研究中心，已经落成了，现在全部入驻，我们总投资是5.7亿元，建筑面积是83000平米，除了发动机实验台之外，还建立动力总成实验台。

　　去年成立了动力总成研究室，我就是第一任所长，负责这一块开发的组织。根据公司的规划和市场的需求，我们目前主要是开发商用车和工程机械动力系统组成优化匹配研究，这里面也承接了国家动力总成开发项目，像我们现在承担科技部的一些项目，也在同时在做。

　　从我们动力系统匹配来看，目前我们动力总成分析计算，目前主要是动力性和经济性，我们最高车速、爬坡速、连续换挡、直接换挡加速时间，还有等速油耗，还有加权油耗等等。

　　我们在进行多方案的筛选的时候，我们通过计算，我们列了一张图，我们现在最关心就是动力性和经济性，横坐标是我们直接挡的加速时间，纵坐标就是我们等速油耗。

　　这个图是连续换挡加速时间，加权油耗散点图。同时我们对后桥速比，对变速箱的速比进行了加速时间的计算，这里面是同一种变速箱，四种速比的分析，方案一是我们标杆，我们只有推荐了三种变速箱，四号变速箱的速比与我们标杆车最接近，最后我们选择这个数据来开发。

　　从动力系统总成匹配多方案的计算，我们会对发动机性能开发提出要求，同时对发动机安装布置要求，发动机的成本都会提出要求。我们会对变速器的开发也提出要求，比如变速箱输入扭矩、挡位要求、连接方式、驱动桥等等都会提出要求，驱动桥的承载的载荷、速比都会提出要求，包括驱动桥的成本，这个速比我们是根据整车要求进行分析。

　　这是我们做的例子，这是在中卡上面做的例子，上面这条线是我们改装前的16吨的次高档的等速优化，我们改进以后，我们用了我们自己的发动机调整了万有特性，调整了变速箱，变速箱的速比。改进以后，大家看16吨的5公里的油耗改进的效果非常明显，整个等速油耗都有不同程度的降低，而且降低的幅度非常明显。这是改进前后最高档的等速油耗的提升，绿的线是最高档，这是一公里，红线是五公里的路线，下来的幅度都比较明显。应该说我们感觉也非常明显。

　　在油耗降低的同时，大家看动力性，还是可以接受的，这是我们直接换档，连续换档，从0—90公里，改进前后基本上没有什么变化。直接换挡改进后的时间稍稍长一点，但是也在接受的范围之内，从整车最低稳定车速来看12吨直线是29.1公里，改进后22公里，16吨改速前是27.1公里，改进后21.9公里。最高撤诉12吨是109公里，改装后112.8公里，改装前16吨是106公里，改装后是112.6公里。另外从噪声降低也非常明显。