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本刊记者 张敏
与全球第一大汽车市场身份不匹配的是,约有95%的自动挡变速器依赖进口.在连高铁和火箭都可以自主研发的时代,自变速受制于人,让发展势头向上的自主品牌如鲠在喉.
过去的2016年,在不少兄弟品牌排队等候日本爱信等变速器到货时,11月底上市的东风风神AX5少了这种焦虑.它搭载的6DCT150双离合变速器,源自东风集团控股的东风格特拉克.这家成立于2013年的变速器生产企业,由东风与格特拉克公司各自持股50%组建.
55岁熊爱国是这家合资企业总经理.在他32年的东风职业生涯中,19年在十堰度过.一直从事质量、技术相关工作的他,2005年任职东风康明斯发动机副总经理.2012年9月23日,被确定为变速器合资项目负责人的熊爱国参与了东风与格特拉克最后一轮谈判.
随后的4 年间,在武汉经济技术开发区一片空地上,新工厂拔地而起；合资公司开发的首款变速器6DCT150下线、量产,并被陆续匹配到新车型之中.去年6月,6DCT150变速箱首先被搭载到风神A60上,半年后又在风神AX5上顺利实现配套.如果没有意外,今年4月份,它还将为上海通用产品顺利提供配套.
熊爱国和他的团队打造了这一切.在国内企业缺乏技术积累、核心技术已被国外公司技术专利所覆盖的自变速行业,他与他所在的东风汽车希望通过联合开发模式构建核心动力总成,最终真正掌握这项技术.
一切正在有条不紊地向前推进.熊爱国正是那个触摸汽车制造“内核”,并带领企业逐渐接近梦想的人.他是怎么做到的？
第一枚果实
东风与格特拉克的合作,最早始于7年前.全球最大的独立变速器制造商格特拉克,是双离合技术研究最早的企业.受益于商业化推进,上世纪末曾经一度达到三四十亿欧元年销售业绩.
2008年前后,受金融危机影响,再加上北美投资失误,陷入困境的格特拉克开始寻求对外合作.与此同时,自主乘用车业务开始起步的东风汽车,也在寻求核心动力总成技术突破的通道.
基于双离合变速箱高效的动力,格特拉克产品最早被应用于赛车上,后逐步过渡到奔驰、宝马等空间较大的豪华车.
但东风自主轿车大部分产品集中在2. 0L以下,对于小扭矩双离合变速器需求更甚.联合开发的思路被首次提出.2012年10月,东风集团与德国格特拉克公司签订成立合资公司的协议,双方联合开发、制造、销售变速器.
2 016 年4月6日,东风格特拉克首款双离合变速器量产投放.
6DCT150是双方合作结出的第一枚果实.这款变速器设计有6个前进挡和1个倒挡,采用湿式离合器,扭矩区间为130-190牛·米.
它有两个特点：一个是动力衔接非常快,二就是比普通的AT变速箱省油.动力的无缝连接,避免了动力损失,让每一滴汽油都用到了驱动车辆行驶上.所以,装配“6DCT150”的AX5百公里油耗可以达到惊人的6.9L/百公里.
“A X5用到6D CT15 0 变速箱的极限.它最大的输入扭矩达到了196牛·米,双方为此付出了很大的努力.”熊爱国告诉《汽车人》.
并不是所有的双离合变速箱都能做到这点.当前市场上运行的双离合自动变速箱主要采用的液压传动方式换挡,导致效率相对低很多,并且非常复杂,对于清洁度、部件与加工件要求很高.
三十多年技术背景的企业高管,力求用最通俗的语言来阐述深奥无比的技术.
他告诉《汽车人》,与传统双离合自动变速箱相比,6DCT150最大的不同在于换挡结构.基于传统DCT变速器在制造精度要求高、效率却偏低的现状,格特拉克别出心裁,将液压驱动换挡改变成实时电机驱动通过换挡毂结构,目前6DCT150,6DCT200,6DCT300这三款产品均采用了这种设计.
相比而言,采用电机实时驱动换挡毂结构的双离合自动变速箱结构简单,重量轻便.同类型的变速器多在75公斤至85公斤,6DCT150重量只有60公斤左右,传动效率更高.
根据风神AX5整车设计情况,变速器项目团队匹配适合的动力参数.从商品企划到产品上市,整个试验、验证过程历时两年有余.AX5运动型定位决定,所匹配的变速器在加速时间、换挡发动机转速点都与普通轿车有所区别.根据车型动力需求调整主减速器速比,进行相应软件设计,整个过程之复杂,超出想像.
不计其数的调校与适应性更改甚至延续到量产以后——以保证产品质量水准.在AX5整车研发的三大板块（研发中心、变速箱、制造）中,数十台样车被投入到各种试验中.其中,东风乘用车提供了六七台车进行变速箱相关试验验证.
“我要看变速器装在车上以后,有什么样的问题.要进行试验,严格的试验验证,只要客户有反应,说这个车不行,我赶快上车试试.因为,这还涉及变速箱和发动机的匹配问题.”熊爱国强调.
有针对性的动力试验与无意识的捉虫试验相结合,研发团队会从用户的角度来评价车辆的各项性能,共同找AX5更适合中国消费者使用习惯的改进地方.解决的问题有几百项之多,逐步逐步消除,一项一项解决.时间之漫长难以想像.
效果显而易见,推向市场已经几个月的AX5变速器,在机械问题上,几乎没有故障.
在软件问题上,项目团队仍在关注,不同客户使用习惯、需求的反馈.比如,有人开车习惯快,有的喜欢踩着刹车,再突然急速加速.变速箱尽管比较智能,但思维完全是凭借工程师写成计算机软件运行.根据此不断注入用户新需求,这也是很多变速箱软件在市场上使用几年后会进行升级调整的原因.
0到3μm意味着什么？
2013年前,在东风康明斯工作时,熊爱国觉得发动机研发制造比较麻烦.着手推进东风格特拉克项目后,他深刻体会到变速箱的开发难度远远大于发动机.
将发动机传递出来的动力,转换成整车所需要的动力输出,满足顾客需求,过程复杂切且机构精密.为此,早在10年前,国内多家车企都在致力于双离合变速器的开发,但因技术门槛之高,至今鲜有企业实现量产.
三年时间,东风格特拉克DCT连续搭载两款车型投产,熊爱国和团队为何获得成功？
在熊爱国看来,首先是因为合作过程中,双方目标清晰,推进速度也较快.其次,与其他企业在做DCT研发时借助设计公司做前期设计、自己制造不同,东风格特拉克采取联合开发,从前期设计研发,到后期制造,都是协同来完成.
在制造过程中,由于变速器加工精度高,变速器制造过程,对于机床的精度、工装夹具的精度、检测设备等都要求就更高.东风格特拉克工厂中,可以看到大量先进的加工设备、切削刀具、装配生产线及检测清洗设备来自于欧洲,且多为精密仪器.
熊爱国透露,仅50万产能的热处理线成本就高达六千多万人民币.这条生产线的优势在于环保、节能、极低的维护成本和极高的质量稳定性.“它的热处理变形量非常小.热处理后,需要校值的工件不超过5%,这也保证了变速器成品质量.”
这些国际一流的制造设备,就连德国合作伙伴看过,都竖起大拇指对他说：“这个东西比我们的东西都好.”
有了金刚钻,才揽瓷器活.至于要精细到什么程度,不久前,他们在制造变速器时,将齿轮弧面做到0-10μm,改为了0到3μm.这意味着什么？一根头发丝的大概有70μm,按照这个数据,齿轮上的齿形肉眼是看不见的,要放大到100倍、200倍才能看见.
在加工过程中,轴面有时会因为共振产生波纹.波纹小到只有放大很多倍,用0.6μm精度的仪器来扫描,才发现中间有沟壑.小的一般只有1点几个μm.但这就会影响整个变速器的噪音.基于此,生产车间对于环境要求极为苛刻.在产品正式投产前,竺延风董事长来视察,看到地面间有微小缝隙后,他对熊爱国说：“投产前不处理好这些,到时有你哭的.”
尽管此前已经在安排用胶填充缝隙,但对于车间洁净度的要求,熊爱国这根弦又上紧了很多：“这个精度,千分之一毫米的.尘埃的影响是很大的.”去年上半年有那么几天,武汉雾霾程度比较重,那时候变速箱的检测结果全不合格.熊爱国没有办法,“十一”时对整个检测机构全部进行改造.“空气的质量,会导致检测结果的漂移.本来可以做好的合格最后做出来不合格.”他有些无奈.
在遥远的欧洲,格特拉克卖出了200万台DCT,截至2015年年初,退回来的只有四台.熊爱国希望在质量上向这个水准看齐.“我们在出租车上,投入使用6DCT150变速箱,现在运行十多万公里了,没什么问题.”
分段突破之路
自主变速器之痛,是技术之痛,是企业之痛,也是品牌之痛,产业之痛,更是创新之痛.如何将先进的双离合变速箱技术通过合资的方式掌握到自己手里？这是熊爱国乃至整个东风高层都在思考的问题.
为东风集团构建核心动力总成的重要支撑,打造产品与提升研发能力是东风格特拉克两大任务.熊爱国透露,2017年年底或2018年年初,企业将打造T3级研发中心建设.
T 3 级什么概念？就是现在6DCT150,6DCT200这两款产品基础变速箱研发出以后,到2017年年底2018年以后,所有应用到其他任何车型上的这两个变速箱,是不需要欧洲人支持的,由合资公司自己独立完成.
“2020年,产品的研发能力就要达到T5级研发中心,能够自己独立开发新的变速箱,不需要外方的支持.”熊爱国透露,到2020年,合资公司完成研发体系的建立并且将分阶段逐步形成完全的变速箱研究开发能力.这不但是东风集团的变速箱研发中心,也是格拉特在亚洲的研发中心.
目前,A60\AX5产品匹配的变速箱软件标定工作,变速箱的图纸的设计大部分、上海通用项目中机械部分设计全部由合资公司完成.未来仍任重道远.当前,东风格特拉双离合自动变速箱的市场订单量正加速增长.按照规划,2017年,东风格特拉克将将销售约8万台双离合自动变速箱,2018年,这个数字将快速上量至30万台.
从今年4月,东风格特拉克生产的DCT将正式为上海通用供货,以满足后者对于小扭矩DCT变速箱的需求.2018年,上海通用需求量将占据东风格特拉克产能一半以上.
在产品规划上,除了明年4月份为上海通用提供一款产品外,10月份再投产另一款产品,12月份有一个是DPCA的的产品,这均是进入SOP的车型.到2019年,将推出20多款产品,届时,格特拉克将实现50万台变速器产能.为了满足日益增长的业务,两年后,产品研发中心要扩张到200人以上.
三十多年的东风职业生涯,从卡车到乘用车再到零部件,一直没有离开技术范畴的熊爱国感受到东风产品制造技术、材料技术、制造工艺、设计技术日新月异的变化.
在他看来,在工程技术与研发水平上,中国产品已经接近合资水准.差距在哪里？管理的体系,研发体系.好在,中国人善于学习,且有着勤奋精神,迎头赶上只是时间问题.
“现在我们最缺的是软件工程师,要懂汽车,能写软件,还能进行技术验证.”这位儒雅率直的管理者说.
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参考文献：
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