德国南部城市慕尼黑,曾经的古巴伐利亚王国之都,深秋季节,金黄色落叶洒满了大街小巷。这个城市如今也是世界著名汽车制造商宝马公司的总部所在地。10月底,中国媒体人士应邀来到宝马公司采访参观。
宝马公司近年取得不俗的市场业绩,2014年全球销量首次突破200万辆大关,达到210多万辆,位居全球高端车品牌首位。新兴的中国市场为其做出了重要贡献,2014年销售46万辆,占其总销量近四分之一。
■发动机铸造彰显节能与轻量化
对于这次的中国媒体参观采访,宝马公司的安排可谓别出心裁。匆匆几日,参观采访了三家工厂,却没有安排一家整车制造厂。
首先来到的是兰斯胡特发动机工厂的铸造车间。发动机的缸体、缸盖、曲轴、曲轴箱等铸造件是发动机的重要部件,虽然属于传统机件,但宝马公司在铸造技术与工艺上下足了功夫。
走进车间,几乎闻不到一般铸造车间刺鼻的气味,也少有浓浓的气雾。节能环保是宝马公司从生产造车到交付用户的全过程所遵循的理念,这个铸造车间是全球第一个零排放车间,采用了先进的砂芯成型技术,能使发动机内燃残留物的排放降低98%,而且90%的工艺砂可回收再利用,同时提升发动机的效率。制造砂芯工艺应用了新型的无机环保粘合剂代替传统有机粘合剂,使生产过程的有害物质排放接近零。
汽车轻量化是目前世界各汽车生产商达到政府节能减排标准的重要手段之一,所以汽车制造商不得不增加一些成本,在汽车不少部件中使用铝合金或铝镁合金材料。发动机是汽车重量最大的部件之一,其中大块头的机件大多使用了铝合金材料。宝马公司具有业内领先的电弧喷涂技术,是全球首家将此技术用于量产车型进行气缸内壁喷涂的企业,涂层由一种超薄的液态金属颗粒层构成。采用这一技术,取代传统的缸体内壁镶嵌铸铁衬套的技术,增加了缸壁摩擦力,有助于延长发动机使用寿命,有效降低发动机油耗,又达到轻量化的目的。
■高新电池助力新能源汽车
毫无疑问,新能源汽车是未来的发展趋势,宝马公司在这一领域毫不松懈。丁格芬工厂生产全新一代宝马7系车,以及新能源车型的核心部件,东道主专门安排我们参观了电动单元的生产车间。
在车间里,没有传统汽车生产车间高大宽敞的空间,以及动辄上百米排列的制造装备,看到的是世界上自动化水平先进的紧凑高压电池组和电动驱动装置的生产线。
丁格芬工厂的电动单元车间,主要为宝马i车型生产核心部件高压电池存储单元。在这里,宝马公司使用自己独特的创新设计,建成高度弹性化高压电池生产线,多型号电池组可共线生产,将供应商提供的单体电池进行组合,通过独创的铝材激光焊接技术,完成电池链接。
仅仅一个不大的电动单元生产车间,虽然停留的时间不长,其自动化程度之高,创新设计能力之强,给人们留下了深刻印象。宝马将来的新引擎会出自丁格芬工厂吗?这里的先进生产技术充分显示了宝马公司面向未来的雄心。
■发动机模块化设计提升零部件通用性
慕尼黑市区的发动机工厂是宝马汽车的主要发动机厂。宝马公司是靠发动机起家的,人们常说宝马的驾驶感出色,无非是说宝马车的操控能力强,这一出色特点自然源于动力性能。
在发动机厂,无论参观和介绍,宝马公司负责动力系统的高级技术人员,讲得最多的是发动机“模块化设计”。
模块化设计是在不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品分析基础上,选择和设计出系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同的产品,以满足市场的不同需求,保证产品质量,提高生产效率,降低成本。模块化设计在汽车的其他一些总成上早就开始应用,但对于发动机难度明显更高。一台发动机内部结构精密复杂,对不同性能、不同规格之间产品的组合要求更高。
宝马发动机模块化设计理念的重点在气缸方面,把单一气缸的排量设定为500毫升,这一排量的气缸可以将发动机的工作效率、机械摩擦、声学特性和振动特性保持在一个相对完美的平衡状态,单缸功率可以设定为50~70马力,最大扭矩为60~100牛·米。宝马模块化发动机在这一理念指导下,采用了不同型号发动机都用相同口径、相同冲程、相同缸间距、相同排量的气缸单元,通过缸数决定排量与动力输出的技术。
宝马公司将这一模块化设计理念和技术应用于新一代的宝马B系列发动机,3、4、6缸汽油发动机家族拥有标准化的设计,相互之间超过60%的部件可以共享,同时达到共线生产。柴油发动机也如此,模块化的汽油机和柴油机之间也有30%~40%的零部件可以共享。
慕尼黑宝马发动机厂得益于模块化的生产,具有高度的灵活性,能够共线生产4种发动机,并按需要高效地增减产能。更重要的是,这种模块化的生产线及其效益不仅适合于这里的发动机厂,还可以在全球任何一家宝马发动机厂实现。
模块化技术大大提高了宝马发动机主要零部件的通用性,使宝马发动机工厂可以高效率大批量生产,同时也能灵活地小批量生产小众版本的发动机。特别是有效控制了宝马发动机的产品成本,提高生产效率和产品质量。
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