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背后的巨人 打造一款车到底多难(下)

2019-02-01
来源: 作者:

  [沈阳爱车网 技术]  汽车制造不止是主机厂,还需要背后的供应商们。上一期背后的巨人 打造一款车到底多难(上)我们讲了主机厂的整车开发流程以及钣金件、外饰件和内饰件的供应商,本期我们将继续介绍剩余的几个部件类型的供应商们是如何开发和制造零件的。

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东风李尔泰新

  郑州东风李尔泰新负责为启辰T60(参数|询价)提供座椅,这是一个涉及档次、乘坐舒适性、驾控感受以及碰撞安全的重要部件。

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  郑州东风李尔泰新是东风李尔的分公司。东风李尔由东风汽车公司、东风实业有限公司和美国李尔公司(2018年全球汽车零部件配套供应商第8名)共同出资组建的中美合资企业,成立于2004年3月。

  东风李尔的发展模式是兼并主机厂所在地的零部件商成为分公司,目前在全国拥有十堰,襄阳,常州,武汉,郑州,柳州,广州,大连,盐城和杭州11家分子公司,总部及研发中心位于在武汉。东风李尔泰新就是成立于2011年,由东风李尔占股51%的分公司。除了启辰T60,还曾为启辰的D50/R50/D60/T90等车型,以及日产逍客和奇骏等车型提供座椅。

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  东风李尔从启辰T60的新车概念策划阶段开始参与,保持同步开发,不过前期的开发工作是由位于武汉总部的东风李尔研发院与东风启辰对接,在定型之后再交由郑州东风李尔泰新进行生产。

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  座椅的造型设计主要是考虑整体的人体工程学、强度以及各个零部件的标准,在进行CAE分析确认座椅强度等标准满足后,就开始进行手工样件和工装产品的试制,并进行一系列的验证。

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  不少车型的座椅内还安装了侧气囊,所以同样要进行气囊点爆试验,避免座椅材料过于结实或者气囊设计不当导致无法及时弹开。但是测试仅针对原厂座椅,对于消费者们自己装的五花八门的座套无能为力,建议车型标配侧气囊的车主们不要使用全包座套,很容易出现气囊弹出速度不够甚至打不开的情况

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  基本定型后,就开始进行小批量乃至正式投产,此时就正式交由郑州东风李尔泰新进行量产。座椅的生产分三条线,分别是骨架、发泡和面套,最后汇总到总装线。

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  三大主要部件通过AGV小车运送到总装线,座椅电动模块、线束、塑料件、头枕等部件也都已经到位。

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  正式完成后,由机器人将座椅从流水线上抓取下来,进行成品自动存储程序。一套座椅总成就这样完成了,随时准备送往主机厂。

邓禄普

  邓禄普大家都很熟悉,著名的轮胎制造商,为启辰T60(参数|询价)提供原厂配套轮胎,有215/60R17 96H和215/55R18 95V两种规格,均采用SP SPORT MAXX 050花纹。

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  邓禄普原本是英国轮胎品牌,现在隶属于日本住友财团。邓禄普成立于1888年,英国兽医J.B.邓禄普发明了充气轮胎,他最初为了满足儿子想要更舒适快速的骑自行车的愿望。1905年邓禄普公司开发出胎面带有横向花纹沟槽的汽车轮胎。2018年正好是邓禄普轮胎诞生130周年。

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  通常大家觉得轮胎都是现成的,挑选一个适合的就好,但实际上对于主机厂来说,轮胎需要进行配套设计。车要动起来最重要的就是抓地力,而与地面直接接触的轮胎是产生抓地力的最重要部件。轮胎于车而言相当于人的鞋,人在直线竞速、打篮球和登山等活动时,鞋的类型产生了重要作用,轮胎也一样。

  在概念阶段,邓禄普就与启辰进行了长达2个月左右的构想设计,在获得开发目标后,会有几款对标轮胎,邓禄普需要对对标轮胎进行分析,深入了解需求和目标。

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  随后,开始挑选花纹。胎面花纹是轮胎与地面摩擦的重要结构,邓禄普针对不同类型的车提供有多个标准花纹方案,专为SUV设计的SP SPORT MAXX 050系列花纹正适合启辰T60的大体性能需求,但还需要针对细节进行讨论修改。

  轮胎的材料和内部结构也需要进行详细探讨,材料和结构决定了轮胎的磨损性、排水性、柔软度和强度等参数,对滚阻有非常大的影响。

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  设计方案通过启辰的评审后,进入模具制作和试产验证阶段。试制的轮胎需要在邓禄普进行经过台架和实车的试验,试验要进行2-3个回合,通过后算是初步成型,就要由启辰与邓禄普对初成品进行共同评审。共同评审后自然会提出修改意见,接着根据意见进一步开发,随后再进行2-3个回合的台架和实车试验,通过双方共同评审,轮胎正式定型,准备量产,这一阶段历时约12个月。

  量产准备阶段需要装车进行规格和耐久试验,并取得法规认证,进行组装测试。获得批准后,正式开始量产,这一阶段历时约5个月。

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  前面提到启辰T60设定之一是低油耗,因此需要轮胎有优秀的低滚阻性能。所谓滚阻,顾名思义,就是指物体滚动时受到的阻力作用,一般来说轮胎越重、越软,地面越粗糙,积水越多,滚阻就越大。因此一般低滚阻轮胎的直观特点是轻、窄、硬,但这样一来抓地力、操控性和耐磨性就难以保障。所以早几十年前,轮胎的抓地力、滚动阻力和耐磨性是相互矛盾的,但后来发现白炭黑这一物质的加入可以缓解,于是轮胎供应商们纷纷开始在配方中使用它,并不断完善配方。

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  为了让启辰T60达成低滚阻又尽可能提高抓地力这一目标,邓禄普使用了三个技术方案(215/55R18 95V),分别是新的低滚阻胎面配方、减少胎面厚度和低扁平比规格轻量化的外轮廓。能够降低滚阻的胎面配方是邓禄普的核心技术,让白炭黑等一系列化材料得到更优化的配比,得以同时达成抗湿滑和降低滚阻的效果;减少胎面厚度,可以在确保满足磨耗性能要求的基础上减少胎面厚度,可在达成轻量化(-50~100g)的同时降低滚动阻力;低扁平规格轻量化外观是指减少胎肩厚度,进一步降低胎面重量,降低滚阻。

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  开始的混合和押出工段有点儿像擀面,首先各种材料混合加热后变成粘稠状,随后经过模具压成长条,再根据轮胎规格进行裁切,形成不同部位的橡胶条。橡胶条进入贴胶工段,表面贴上薄薄的一层胶,以备之后将各个层的复合成形。

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  成形工段上,轮胎是在一个滚筒器械上进行复合。此前押制并贴胶的各个轮胎层在这里一层层的贴起来。首先是最内侧的内胶层,也就是防止胎体漏气的气密层。随后胎体、内外钢丝缓冲层和胎面等层以此圈贴覆盖,每一层都由机器精确裁剪,同时两侧都需要束带固定。

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  首先是最内侧的内胶层,也就是防止胎体漏气的气密层。随后胎体、内外钢丝缓冲层和胎面等层以此圈贴覆盖,每一层都由机器精确裁剪,同时两侧都需要束带固定。胎圈套在两侧,对胎体进行充气,就将胎圈固定在胎层上。

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  轮胎确认无误后进入存储区,被高高地摞在货架上等待运输。由于轮胎不在意运输环境,所以基本不存在所谓的包装,在货厢里交叉叠起来就可以,运输成本比较低。

富拉司特

  富拉司特为启辰T60(参数|询价)提供驾驶位气囊、乘客位气囊以及方向盘总成。此外启辰D60、T70、T90的上述部件也由富拉司特提供。

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  富拉司特是一家设计、开发及生产车用树脂制品的企业,1948年在日本静冈县富士宫市成立,最初主要生产卷线轴,1950年开始为日产生产方向盘,1990年开始生产安全气囊。

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  富拉司特从最初的概念阶段就参与到启辰T60开发工作中,其生产的部件涉及安全和造型两大方面。

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  安全气囊的工作原理是碰撞后激活传感器,点燃爆炸片,点燃特定药剂,迅速产生大量氮气,将气囊充满。这个过程要在50毫秒内完成,保证撞击发生后乘员的头部能撞在气囊上。

  特别注意的是,要求乘员的头部撞击的是已经完全展开的气囊,而非正在弹开的气囊。而且安全气囊必须配合安全带使用。安全带在碰撞后用于约束躯干从而减缓头部向前的速度,如果不系安全带,那么头部就将与仍在展开过程中的气囊发生碰撞,而气囊的弹开速度高达300km/h,冲击力度大约180kg,在加上头部的冲击力,这一撞击力将非常可怕,头部以及脆弱的颈部将受到严重伤害。

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  气囊还需要经历其他的一系列试验,一方面要经历光照、温度和震动等环境实验,检测不同环境下及长时间的气囊工作情况;一方面要进行气囊展开、爆破、冲击试验,检测气囊的展开速度、展开方式以及气囊强度是否合适;一些主机厂还会提出一些特殊验证,例如启辰T60在开发目标中提出“喇叭开关按压区域遭受大力捶打”的试验,由于气囊总成就位于按压区域下,所以这一项针对的是“在焦躁中暴力击打喇叭”的行为,避免气囊总成遭受重击意外弹开。

  遗憾的是,由于保密原因,富拉司特的试验中心和制造车间并未开放拍照,均由资料图代替。

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  气囊总成主要由气囊、爆炸装置和壳体组成,其中爆炸药装置由富拉司特的上一级供应商提供,气囊和壳体则自己生产。气囊本质上还是一个“气球”,只不过强度较高且造型独特,采用吹塑工艺制造,并经过相应的特殊处理,得到一个成品气囊。

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  完成组装的气囊总成进行特殊包装,运往郑州日产工厂,等候进入总装车间安装在启辰T60上。不过由于气囊爆炸装置采用的是民用爆炸品,运输前需要到公安部门进行申请备案,并由有《民用爆炸物品运输许可证》的车辆运输。

博世

  博世大家都不陌生,它为启辰T60(参数|询价)提供ESP车身动态稳定控制系统、FEB前碰紧急制动系统(即常说的AEB)、LDW车道偏离预警系统,包括硬件和软件开发。遗憾的是出于保密的缘故,制造车间并未开放拍照,关于博世的内容使用资料图。

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  博世在二十世纪初期就来到了中国,1909年的时候在中国建立了办事处,这一年正好是宣统元年,末代皇帝溥仪登基的第二年。100多年后,中国市场成为博世全球布局的重中之重。博世在南京、成都、苏州都有自己的工厂,其中研发中心位于苏州总部。

  在苏州总部,博世的业务主要是汽车电子事业部、底盘控制系统事业部、汽车多媒体事业部、装配系统与专业设备事业部和博世互联工业事业部,其中负责启辰T60的ESP、AEB和LDW的是底盘控制系统事业部。

  以底盘控制系统为例,研发中心不仅在总部拥有测试场,还拥有东海测试场和呼伦贝尔冬季测试中心,针对不同环境和路况进行测试。

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  FEB方面,国际上博世、天合、德尔福等跨国供应商都有成熟的技术,但博世不光有丰富的经验和技术储备,还有给捷豹路虎、奔驰、宝马、奥迪、大众和Jeep的开发案例,在国内还有上述的成熟项目开发团队,也有德国、印度等国际资源的支持,所以启辰选择博世作为合作开发供应商。虽然博世与启辰多次合作,2011年的启辰D60就开始搭载博世第9代ABS,但启辰T60项目是博世与启辰乃至东风日产第一次合作开发FEB及LDW等驾驶辅助系统。

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  启辰T60在2017年3月确定供应商,相关开发资源到位,与供应商的共同开发正式启动,到2018年10月量产,经过了一年半多些时间。项目启动后至少每两周为一个周期进行沟通。T60的C-NCAP目标是获得五星评分,AEB作为2018版C-NCAP的新增评价项,其得分目标也设定得很高。整个项目涉及硬件、功能、通信、人机交互、诊断、功能失效和降级、产线和售后校正、工厂检查项目等技术需求规格书的新制定,以及之后的设计及软件开发、实物单品测试、系统测试、整车测试等。实际上时间是非常紧张的。

整车调试及测试分为以下几个阶段:

  1、为了保证市场性能品质稳定性,进行的全国各大城市13万公里路试数据的采集;

  2、性能及逻辑调试;

  3、通信及人机交互实车测试;

  4、制动系统本身性能的测试;

  5、两次联合验收的测试;

  6、天津中汽研的摸底测试;

  7、终版软硬件在实际道路将近4千公里的验证测试。

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  这样的路试可不是旅行,基本上每天换1个城市,每天早6点左右出发晚上9点左右休息,每晚都在不同的酒店度过。

  采集到的数据要在仿真平台上仿真,基于仿真结果修正相关逻辑及参数,然后再仿真,再修正,力求车辆自动紧急制动的误触发率趋于零。

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  启辰T60项目节奏紧凑,安全要求也高。博世方面曾开玩笑说:对应T60一个项目的精力,以往都可以对应两个自主品牌项目了。

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总结:

  走访启辰以及各个供应商,花费了近10天的时间。在与各大供应商交流后发现与启辰的合作都有个共同点,那就是各个供应商参与的阶段都非常靠前且周期非常长。启辰并不是将需求书发给供应商就了事了,供应商们从最初的立项之处的概念阶段就参与进来,启辰与供应商进行共同开发,每个阶段都会进行次数繁多的沟通验收。

  实际上主机厂与供应商之间,并不都是我们常见的甲方虐乙方的关系。在汽车制造行业,技术壁垒非常高,零部件供应商们虽然看似不造车,但在其细分领域中往往钻研得非常深,甚至可能对领域第二远远甩开,形成市场霸主的地位。这些供应商们凭借市场垄断或者技术差距,一些主机厂在他们面前反而没有什么话语权和定价权,根本谈不上优势地位甚至平等。

  要造车很容易,有钱有人有资质就可以,但造合格或者优秀的车就很难了。主机厂只有掌握较高的开发技术以及某些核心技术,才能运用众多供应商资源在开发过程中达到“控场”效果。否则,单纯靠供应商,一方面只能沦为组装厂以及一块大肥肉,另一方面无法驾驭各个部件,造不出合格的车。

  早期的中国汽车品牌一穷二白,在开发方面没有技术也没有经验,与国际供应商之间的合作完全没有平等可言。今天的中国汽车品牌,虽然距离众多国际一线车企还有不小的距离,但技术和经验越来越深厚,在整车的研发中地位和比重越来越高,甚至已经开始形成一定的控场效果。(文/图 汽车之家 卫江鹏)

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