前 言
空氣懸架誕生于十九世紀(jì)中期,早期用于機(jī)械設(shè)備隔振。1947年,美國首先在普耳曼汽車上使用空氣懸架,意大利、英國、法國及日本等國家相繼對汽車空氣懸架作了應(yīng)用研究。1957年,我國長春汽車研究所對空氣懸架開展了大量的研究工作,積累了一些經(jīng)驗(yàn),但是限于當(dāng)時的零部件制造水平,項(xiàng)目沒能發(fā)展下去。目前汽車空氣懸架在國外應(yīng)用非常普遍,國內(nèi)也在導(dǎo)入汽車空氣懸架產(chǎn)品。因此,汽車空氣懸架的應(yīng)用發(fā)展,值得業(yè)內(nèi)人士去關(guān)注和思考。
國外汽車空氣懸架的應(yīng)用及發(fā)展
空氣懸架從十九世紀(jì)中期誕生以來,經(jīng)歷了一個世紀(jì)的發(fā)展,到二十世紀(jì)五十年代才被應(yīng)用在載重車、大客車、小轎車及鐵道汽車上。目前國外高級大客車幾乎全部使用空氣懸架,重型載貨車使用空氣懸架的比例已達(dá)80%以上,空氣懸架在輕型汽車上的應(yīng)用量也在迅速上升。部分轎車也逐漸安裝使用空氣懸架,如美國的林肯、德國的Benz300SE和Benz600等。在一些特種車輛(如對防震要求較高的儀表車、救護(hù)車、特種軍用車及要求高度調(diào)節(jié)的集裝箱運(yùn)輸車等)上,空氣懸架的使用幾乎為唯一選擇。
國外汽車空氣懸架發(fā)展經(jīng)歷了“鋼板彈簧-氣囊復(fù)合式懸架→被動全空氣懸架→主動全空氣懸架(即ECAS電控空氣懸架系統(tǒng))”的變化型式。主動全空氣懸架應(yīng)用了電子控制系統(tǒng),使傳統(tǒng)的空氣懸架系統(tǒng)的性能得到很大改善,汽車在各種路面、各種工況條件下能實(shí)現(xiàn)主動調(diào)節(jié)、主動控制,并增加了許多輔助功能(如故障診斷功能等)。目前ECAS系統(tǒng)在歐洲一些國家的大客車上已經(jīng)大量應(yīng)用,隨著人們生活水平的提高,對汽車舒適性的要求越來越高,可以預(yù)見,ECAS這一先進(jìn)的空氣懸架系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用將越來越普及。
國內(nèi)汽車空氣懸架應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r
目前國內(nèi)擁有空氣懸架項(xiàng)目的公司為數(shù)眾多,但真正擁有空氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)、制造的寥寥無幾,規(guī)模也十分有限。目前國內(nèi)具有代理性質(zhì)但無實(shí)際設(shè)計(jì)能力的公司居多,主要以代理美國、德國、韓國、日本產(chǎn)品為主,公司規(guī)模一般不大,產(chǎn)品有限。由于代理公司主要是以追求經(jīng)營利潤為導(dǎo)向,對設(shè)計(jì)匹配等技術(shù)環(huán)節(jié)往往存在先天不足,導(dǎo)致主機(jī)廠出現(xiàn)問題時無法及時解決等問題,影響被代理產(chǎn)品的聲譽(yù)及市場,因此國外的制造公司也紛紛以不同的方式直接介入中國市場。比如,美國FIERSTON公司在允許一定代理的同時,在上海設(shè)立了銷售辦事處,日本NHK彈簧公司在重慶合資成立NHK重慶公司,韓國大圓鋼業(yè)會社在天津合資成立大圓天津公司,丹麥丹拂斯公司在天津合資成立丹拂斯天津公司,美國固特異公司在大連、青島相繼建立工廠。另外整車廠為降低成本,把空氣懸架系統(tǒng)細(xì)分成氣囊、推力桿、直拉桿、穩(wěn)定桿、高度閥、平衡閥、線束、減震器、導(dǎo)向臂等項(xiàng)目采購,也導(dǎo)致了國內(nèi)空氣懸架產(chǎn)品的部件加工、制造正在往高度離散的方向發(fā)展。
空氣懸架在我國的應(yīng)用落后已經(jīng)落后國外幾十年,直到近幾年隨著高檔客車制造技術(shù)的引進(jìn)以及適應(yīng)人們對舒適性要求的提高,加上國家對客車等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)要求,空氣懸架才開始逐步應(yīng)用起來。目前空氣懸架主要集中應(yīng)用在高等級客車上,但是受多方面因素的制約,空氣懸架的配置率還很低,基本上還屬于“導(dǎo)入”階段。據(jù)掌握的不完全資料,國內(nèi)部分?jǐn)?shù)量相對較大的應(yīng)用主要集中在鄭州宇通、廈門金龍、蘇州金龍、揚(yáng)州亞星、一汽客底、東風(fēng)杭汽等規(guī)模較大的主要客車及底盤廠家。2002-2003年的大致情況:鄭州宇通2003年自主開發(fā),加上選配NEWWAY及ReycoReyco的的空氣懸架,年裝車近500-800臺套;揚(yáng)州亞星年產(chǎn)客車及底盤8000多臺,其中選用Neway及Reyco的空氣懸架;東風(fēng)杭汽近兩年客車及客車底盤的產(chǎn)量都在8000-9000臺水平徘徊,先后采用Neway和科曼的空氣懸架;一汽客底主要選用Neway或Reyco的空氣懸架;廈門金龍、蘇州金龍一邊選用Neway、科曼或其他國外公司的產(chǎn)品,一邊在進(jìn)行自主開發(fā)。此外,國內(nèi)其它一些客車廠家也都是少批量,以選裝國外空氣懸架產(chǎn)品為主。總之,目前汽車空氣懸架在載重貨車的應(yīng)用國內(nèi)尚處于起步階段。
由于國內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的空氣懸架部件,以此為支撐,汽車主機(jī)廠開始自己設(shè)計(jì)空氣懸架彈簧產(chǎn)品。其產(chǎn)品符合中國道路狀況和車輛實(shí)際條件,并選裝國內(nèi)優(yōu)秀的部件,降低成本。以鄭州宇通公司為例,2000年以前該公司采用北京柯布克公司代理的產(chǎn)品,由于該產(chǎn)品與中國車輛、道路匹配等原因,出現(xiàn)了一系列問題,后宇通公司部分采用其他公司代理的產(chǎn)品,同樣出現(xiàn)了問題,而且存在成本昂貴的因素。后來宇通公司成立了“鄭州百特零部件公司”,自己設(shè)計(jì)匹配,分散采購。2002年宇通公司本部生產(chǎn)空氣懸架客車235輛,除“猛獅”系列德國進(jìn)口底盤外,國產(chǎn)車空氣懸架各部件大多為國內(nèi)加工制造。由于一些主機(jī)廠本身在空氣懸架系統(tǒng)方面無研制開發(fā)能力,完全依賴于外部社會市場,從而采取了直接進(jìn)口國外成熟的空氣懸架系統(tǒng)產(chǎn)品,或是依靠國內(nèi)的有關(guān)公司。以安凱、西沃為典型代表。
我國汽車空氣懸架的市場前景
我國公路條件的改善為汽車空氣懸架創(chuàng)造了基本的使用條件。到2003年底,我國高速公路通車?yán)锍探咏?萬公里,高速公路里程位居世界第二,僅次于美國。而且高速公路正以每年4000公里的速度增長。按照規(guī)劃,我國到2020年將建成7萬公里的高速公路,完成我國現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)的基本骨架。國內(nèi)高速公路的發(fā)展對空氣懸架國內(nèi)市場產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。我國高速公路的迅速發(fā)展和運(yùn)輸量的增加以及對高性能客車的需求,都對汽車的操縱穩(wěn)定性、平順性、安全性提出了更高的要求,空氣懸架客車將逐漸得到廣泛的應(yīng)用。此外,重型汽車對路面破壞機(jī)理的研究及認(rèn)識進(jìn)一步加深,政府對高速公路養(yǎng)護(hù)的重視,限制超載逐步在國內(nèi)各地受到重視,使空氣懸架在重型車市場的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大,為適應(yīng)高速公路運(yùn)輸?shù)男枰?,高級客車和大型載貨車都必須使用空氣懸架。
——客車市場的快速發(fā)展將大大拉動空氣懸架產(chǎn)品的需求增長。近幾年,空氣懸架的需求主要是與高等級客車的銷售量直接相關(guān),2002年高級客車銷售量為4000臺左右,2003年突破6000臺,據(jù)統(tǒng)計(jì)高級客車的需求以每年15%的速度增長。根據(jù)國家汽車行業(yè)"十五規(guī)劃"要求:我國的客車將"重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)高速公路需要的大中型客車,專用客車底盤及關(guān)鍵總成。"及"根據(jù)市場需求適當(dāng)發(fā)展高檔旅游客車"。"十五規(guī)劃"預(yù)測,2005年大中型客車年需求量為12-16萬輛(其中大型客車為3-5萬輛,中型客車為9-11萬輛),2002年7月,交通部頒布實(shí)施《營運(yùn)客車類型劃分及等級評定》(JT/T325-2002)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),新頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)里面對大中型客車配置懸架類型作了規(guī)定,其中高級大中型客車必須采用空氣懸架。這為空氣懸架產(chǎn)品的推廣使用創(chuàng)造了一個良好的外部環(huán)境。
——載貨車必將成為空氣懸架市場的支撐點(diǎn)。根據(jù)國家汽車行業(yè)"十五規(guī)劃"要求,載貨汽車的重點(diǎn)是發(fā)展重型載貨汽車?!笆逡?guī)劃”預(yù)測,到2005年重型載貨汽車需求為9-11萬輛。僅從東風(fēng)汽車有限公司2002年4月公開發(fā)布的2004-2007年中期事業(yè)計(jì)劃來分析,預(yù)計(jì)未來幾年“東風(fēng)有限”系列商用車的空氣懸架配置數(shù)量約在15000-30000套規(guī)模,一汽集團(tuán)的系列商用車的空氣懸架配置數(shù)量也大約不低于此數(shù)量。我們綜合上述分析預(yù)測,預(yù)計(jì)到2005年,在國家宏觀產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)下,適應(yīng)高速公路需要的大中型客車、高檔旅游客車,使用空氣懸架彈簧的配置率將會有一個較快的增長幅度,其中大型客車占年產(chǎn)量30%比例,中型客車占5%比例,將有1.5-2萬輛客車采用空氣懸架彈簧;重型載貨汽車預(yù)計(jì)有5-10%的比例即0.5萬輛份采用空氣懸架系統(tǒng)。僅“東風(fēng)有限”的商用車,預(yù)計(jì)到2005年空氣懸架產(chǎn)品每年的需求量就有可能突破2-2.5萬臺套。
汽車空氣懸架研發(fā)應(yīng)對策略
以空氣彈簧懸架取代中國傳統(tǒng)的鋼板彈簧懸架既是必然趨勢也是現(xiàn)實(shí)的客觀要求。目前,擺在國內(nèi)商用車廠商面前的形勢是:誰先掌握了汽車空氣懸架的開發(fā)技術(shù) ,誰領(lǐng)先開發(fā)出配置空氣懸架的成熟車型,誰就掌握了今后若干年內(nèi)商用車市場的先機(jī)和主動。因此,對于我國汽車業(yè)界而言,空氣懸架項(xiàng)目不僅僅是一個難得的商機(jī),更重要的意義在于空氣懸架的廣泛應(yīng)用,可以較快提升我國商用車的檔次、技術(shù)水平和市場競爭力,大大縮短與國外商用車的技術(shù)、等級差距,鞏固和擴(kuò)大國產(chǎn)商用車的市場份額。
我國長春汽車研究所從1957年就開始了空氣懸架技術(shù)的研究,不少高校的相關(guān)專家及研究機(jī)構(gòu)多年來也做了大量富有成效的工作,也取得了許多重要研究成果。但是由于種種原因,這些研究成果大多還停留在理論上,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化率非常低,導(dǎo)致許多有價值的研究沒能繼續(xù)堅(jiān)持和深入下去。我國汽車懸架技術(shù)的研究和應(yīng)用與歐美等發(fā)達(dá)國家相比處于明顯的落后地位。
目前,我國在汽車懸架系統(tǒng)方面,除了鋼板彈簧懸架的設(shè)計(jì)及應(yīng)用比較成熟以外,其它的懸架技術(shù)的應(yīng)用絕大部分還處于車型引進(jìn)、仿制或直接購買產(chǎn)品階段。懸架產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)滯后,一方面表現(xiàn)在設(shè)計(jì)手段落后,計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析、動態(tài)仿真在企業(yè)中應(yīng)用還較少;另一方面沒有建立一套完善的設(shè)計(jì)評價體系。在美國,由于空氣懸架的普遍應(yīng)用,已經(jīng)成就了一批專門從事空氣懸架設(shè)計(jì)、制造的懸架專業(yè)公司。我國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)客車類型劃分及等級評定》已經(jīng)規(guī)定,高級大、中型客車要采用空氣懸架,但既沒有一家整車廠能獨(dú)立設(shè)計(jì)出空氣懸架成功地應(yīng)用于整車,也沒有一家懸架專業(yè)公司能夠設(shè)計(jì)出并向市場提供成熟的空氣懸架產(chǎn)品。雖然我國加入WTO之后汽車及零部件產(chǎn)業(yè)會全面融入全球經(jīng)濟(jì)一體化,汽車行業(yè)可以實(shí)現(xiàn)全球采購,但是不能擁有懸架設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵技術(shù),整車的市場競爭力肯定會受到削弱。
對策及建議
東風(fēng)零部件應(yīng)當(dāng)借此機(jī)遇,大上快上空氣懸架產(chǎn)品。首先必須明確劃分空氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的權(quán)限與分工,由研發(fā)中心負(fù)責(zé)研發(fā)方向、確定系統(tǒng)特性參數(shù),指定具體的二級開發(fā)單位,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速研發(fā)和升級換代。
要從產(chǎn)品的工藝路線入手,制定合理的開發(fā)配套模式。針對空氣懸架產(chǎn)品的系統(tǒng)特性,采取“二級開發(fā)、總成集配、模塊供貨”,并集中于一家公司。
東風(fēng)零部件應(yīng)當(dāng)看到自身的實(shí)力,“東風(fēng)有限”應(yīng)當(dāng)就近培養(yǎng)空氣懸架生產(chǎn)開發(fā)的企業(yè)。東風(fēng)汽車懸架彈簧公司自身的技術(shù)和實(shí)力應(yīng)當(dāng)加以利用,使之盡快提升研發(fā)、制造水平,以自主開發(fā)與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合,開發(fā)有東風(fēng)自主知識產(chǎn)權(quán)的空氣懸架產(chǎn)品,打造“東風(fēng)懸架”品牌。
“東風(fēng)有限”應(yīng)當(dāng)支持懸架彈簧公司開展與國外強(qiáng)勢企業(yè)的合資合作,加快融入空氣懸架領(lǐng)域的國際競爭、合作和發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)東風(fēng)商用汽車整體技術(shù)水平及競爭實(shí)力的提升。(本文作者是東風(fēng)汽車懸架彈簧有限公司副總經(jīng)理、蘭州理工大學(xué)工學(xué)士、武漢大學(xué)MBA、武漢理工大學(xué)戰(zhàn)略管理方向博士研究生 陳興林)