因估計(jì)汽油渦輪車會(huì)急劇增加而涉足渦輪增壓器領(lǐng)域，隨著TPMS（胎壓監(jiān)測(cè)器）的強(qiáng)制配備而開發(fā)氣壓傳感器，為普及怠速停止機(jī)構(gòu)而配備電容器……德國(guó)大陸公司的戰(zhàn)略性舉措引人關(guān)注。與經(jīng)常“承包”整車廠商業(yè)務(wù)的日本部件廠商不同，該公司對(duì)與整車廠商競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品也大膽開發(fā)，并采取了具有攻擊性的銷售策略。記者在德國(guó)對(duì)該公司的業(yè)務(wù)情況進(jìn)行了采訪。
1998年涉足制動(dòng)器領(lǐng)域，2007年涉足儀表業(yè)務(wù)。德國(guó)大陸公司是一家至今仍在不斷擴(kuò)充產(chǎn)品線的部件廠商。今年9月，該公司還涉足了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器業(yè)務(wù)。因?yàn)樵摴究春秒S著發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷小型化，渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)將不斷增長(zhǎng)的前景。有調(diào)查顯示，2011年到2016年的5年時(shí)間內(nèi)該市場(chǎng)將增長(zhǎng)235％。
大陸公司涉足新業(yè)務(wù)時(shí)，一貫的做法是收購相關(guān)技術(shù)的企業(yè)，涉足制動(dòng)器時(shí)收購了Alfred Teves，涉足儀表時(shí)則收購了西門子威迪歐（SIEMENS VDO），但渦輪增壓器卻是在公司內(nèi)部從零起步開發(fā)的。經(jīng)過長(zhǎng)期的耐熱測(cè)試及實(shí)車行駛測(cè)試等之后，終于得以進(jìn)入該市場(chǎng)（圖1、2）。
圖1：在德國(guó)雷根斯堡市的研究設(shè)施內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行高溫疲勞測(cè)試的渦輪增壓器
2：裝在德國(guó)大眾的“高爾夫”上試運(yùn)轉(zhuǎn)
但大陸公司未就是否被高爾夫采用作出表態(tài)。
大陸的渦輪增壓器分為“SK1”及“SK2”兩種。SK1的渦輪直徑為35.5mm，壓縮機(jī)直徑為39mm，主要面向功率低于100kW的發(fā)動(dòng)機(jī)。而SK2是以功率低于160kW的發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象的高端機(jī)型。SK1已從2011年9月開始在位于德國(guó)拉爾市（Lahr）的Schaeffler公司的工廠生產(chǎn)。而SK2預(yù)定2013年開始生產(chǎn)。
其產(chǎn)品的一大特點(diǎn)是采用鍛造方式制造Al（鋁）合金壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子一般采用名為橡膠鑄造的方法將葉輪部分鑄造為與Z終形狀接近的形狀。Z后還要進(jìn)行機(jī)械精加工，但加工量較少。
針對(duì)這一點(diǎn)，大陸公司的渦輪增壓器將材料鍛造成完全沒有葉輪的圓錐臺(tái)形，再用加工中心切削成葉輪的形狀（圖3）。因加工量較大，該公司承認(rèn)“成本略微上漲”（大陸渦輪增壓器工程部負(fù)責(zé)人Achim Koch），但稱為了提高可靠性，仍大膽采用了這種方法。這種制造方法在少量生產(chǎn)的渦輪增壓器中就十分少見，量產(chǎn)品更是沒有先例。而且，渦輪轉(zhuǎn)子一般是通過鑄造Ni（鎳）類耐熱合金制造的。
圖3：壓縮機(jī)生產(chǎn)工藝
左端為鍛造品。從鍛造品開始進(jìn)行5道工序的切削。
大陸產(chǎn)品的另一特點(diǎn)是，將軸承座上設(shè)置的冷卻水路擴(kuò)大到了原來的兩倍以上（圖4）。大多數(shù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器都是作為產(chǎn)量占?jí)旱剐詢?yōu)勢(shì)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器的派生機(jī)型設(shè)計(jì)的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度低于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，即便水路較窄也能充分發(fā)揮功能。盡管派生機(jī)型在可能的范圍內(nèi)擴(kuò)大了水路，但擴(kuò)大程度仍然有限。
圖4：分解樣機(jī)
軸承座的水路（箭頭部分）很寬。
大陸的渦輪增壓器一開始就面向汽油發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度高于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪轉(zhuǎn)子及渦輪殼的溫度高達(dá)1050℃。因此，要通過擴(kuò)大水路來充分冷卻軸承部分。
根據(jù)胎紋變形計(jì)算胎內(nèi)氣壓
大陸長(zhǎng)期以來從事的TPMS（胎壓監(jiān)測(cè)器）業(yè)務(wù)今年也取得了巨大進(jìn)展。該公司開發(fā)出了在輪胎胎紋面內(nèi)側(cè)粘貼使用傳感器的TPMS。打算在2011年內(nèi)安裝在向擁有大量卡車的運(yùn)輸企業(yè)出租的輪胎上開始實(shí)用化（圖5）。2012年開始面向乘用車生產(chǎn)。據(jù)該公司介紹，車型目前還在商談之中（圖6）。繼美國(guó)規(guī)定TPMS配備義務(wù)之后，2012年歐盟、2013年韓國(guó)也將開始強(qiáng)制配備，日本也在做相關(guān)的考慮。鑒于這種情況，大陸公司打算為TPMS的普及做好準(zhǔn)備。
圖5：TPMS傳感器
實(shí)際為不透明狀態(tài)，裝在樹脂殼內(nèi)。
圖6：配備在豐田“iQ”上演示。大陸公司未就“iQ”是否為候選車型做出表態(tài)。
傳感器采用測(cè)量徑向加速度的MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）傳感器。將座標(biāo)軸固定于車軸，傳感器在不接觸路面時(shí)會(huì)描繪出基本為正圓的軌跡，而在接觸路面時(shí)，由于胎紋變形，與路面緊貼，則會(huì)描繪基本為直線的軌跡（圖7）。這時(shí)，正圓與直線的接合處會(huì)因傳感器“著地”、“離地”而產(chǎn)生加速度。隨著這一過程的推進(jìn)，傳感器會(huì)出現(xiàn)峰值輸出。這樣便可根據(jù)峰值與峰值的時(shí)間間隔和轉(zhuǎn)速來計(jì)算做直線運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度，也就是接地長(zhǎng)度。而通過接地長(zhǎng)度可得知輪胎的變形程度，從而獲得胎內(nèi)氣壓值。
圖7：測(cè)量氣壓的原理
用加速度傳感器測(cè)量 “著地”與“離地”的間隔，并轉(zhuǎn)換為氣壓。
該產(chǎn)品的價(jià)格尚未確定，但大陸公司稱肯定要比已有產(chǎn)品便宜。安裝在氣門上的機(jī)型檢測(cè)的是壓力本身，因此傳感器的精度直接關(guān)系到監(jiān)測(cè)器的精度，而此次的檢測(cè)方法不對(duì)傳感器本身做高精度要求。其原因在于精度由峰值的時(shí)間間隔決定，只需檢測(cè)“峰值數(shù)值的出現(xiàn)”即可。
此次將結(jié)合加速度傳感器和溫度傳感器的MEMS傳感器與處理電路一起集成在了一塊芯片中。傳感器的構(gòu)成部件只有胎壓監(jiān)測(cè)器芯片、電池以及向車輛傳輸計(jì)測(cè)結(jié)果的天線這三個(gè)部分。重量方面，安裝在輪胎氣門上的已有傳感器原為1個(gè)37g，目前正在開發(fā)的改進(jìn)型為26～27g，而粘貼在輪胎內(nèi)側(cè)的機(jī)型僅為11g。
大陸公司雖然也是輪胎廠商，但并不打算將該TPMS與自制輪胎“搭售”，也會(huì)向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的輪胎廠商積極供貨。
使用電容器的怠速停止機(jī)構(gòu)
怠速停止機(jī)構(gòu)也是今后需求將會(huì)劇增的產(chǎn)品。大陸公司公開了配備有EDLC（雙電層電容器）的怠速停止機(jī)構(gòu)的內(nèi)容。法國(guó)標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)已開始在柴油車上采用該機(jī)構(gòu)（圖8）。過去在怠速停止后重新啟動(dòng)時(shí)，如果僅僅依靠12V的鉛蓄電池，啟動(dòng)馬達(dá)的起動(dòng)電流會(huì)使電壓降至8V左右（圖9）。這不僅導(dǎo)致燈光類及儀表變暗，還有可能造成車載導(dǎo)航儀系統(tǒng)等斷電。
圖8：法國(guó)雪鐵龍展示的“DS”。怠速停止裝置裝在用膠帶固定黑色外罩的部分。
圖9：電壓變化
只在起動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)時(shí)，補(bǔ)充降低的電壓。
大陸公司開發(fā)的裝置可預(yù)先在EDLC中蓄電，在啟動(dòng)的瞬間與鉛蓄電池串聯(lián)，使電壓保持在11V左右。由于只在啟動(dòng)時(shí)使用，因此容量較小。EDLC由美國(guó)麥克斯維爾科技生產(chǎn)，呈直徑25×長(zhǎng)72mm的圓柱形，控制裝置由大陸公司自行生產(chǎn)（圖10、11）。
圖10：EDLC由美國(guó)麥克斯維爾科技制造。
圖11：控制裝置控制裝置由大陸自主生產(chǎn)。
1027次
