汽車領域的關鍵性技術及零部件影響到汽車的性能及品質，其中汽車發動機、變速箱、底盤被公認為最為重要的三大核心部件。汽車發動機又被稱作「汽車的心臟」，車輛的動力、性能都要通過發動機來實現。從全球汽車產業範圍來看，國外汽車工業起步早，技術成熟，經驗豐富，大量的汽車核心技術都掌握在國外廠商手中。由於發動機的設計及研發十分重要，因此也把發動機的研發稱之為關鍵性零部件。下面分別介紹汽車關鍵性零部件及技術的強國如下：
關鍵零部件之一：汽車發動機的研發與設計
領先國家之一：奧地利
奧地利AVL：全球規模最大的從事內燃機設計開發、動力總成研究分析以及有關測試系統和設備開發製造的私有公司。全世界所有的發動機製造商都在AVL的客戶名單里，特別是內燃機領域。奧地利AVL公司又名"李斯特內燃機及測試設備公司(AVL List GmbH)"。奧地利AVL公司成立於1948年。公司現在是一家在世界汽車、發動機行業擁有極高知名度和良好聲譽的高科技公司。
AVL是世界三大權威內燃機研發機構之一。奧地利AVL公司是世界著名的內燃機研發設計機構。奧地利AVL擁有45家子公司及分支機構遍布全球各地，目前已是全球規模最大的從事內燃機設計開發、動力總成研究分析以及有關測試系統和設備開發製造的私有公司。值得一提的是，AVL在中國汽車市場，奇瑞、濰柴、錫柴等車企與奧地利AVL都有著十分密切合作。其中，奇瑞最引以為傲的ACTECO系列發動機正是與奧地利AVL聯合設計研發。
值得一提的是，AVL公司創始人老李斯特教授在1926年到1932年的6年時間裡，一直都在上海同濟大學任教。尤其在過去的幾十年裡，公司創始人老李斯特教授及AVL公司始終把為中國培養一流的科技人材、支持中國發動機事業的獨立快速發展放在第一位。
他們向同濟大學、吉林工業大學(現吉林大學)等科研教育單位捐贈了技術及設備;設立了獎學金，資助中國優秀學生，開展學術互訪活動;為中國的汽車、火車、船用及工業用發動機進行開發設計、改型優化，老李斯特教授及AVL公司的傾心努力，得到了中國發動機行業的稱讚。奧地利的AVL公司曾經聯合設計開發了奇瑞 ACTECO系列發動機。值得一提的是，中國的發動機行業一直把AVL公司親切地稱為"李斯特研究所"，言意之中即認為AVL公司是一個科研開發、人材培訓的理想基地。
領先國家之二：德國
德國FEV公司：世界領先的內燃機研發領域的領導者，它位於德國亞琛的FEV 發動機技術有限公司，是獨立的發動機工程技術公司。作為世界著名的內燃機研發領域的領頭人，FEV為全球汽車OEMS 提供先進的測試設備和配件產品，以及全面的技術諮詢服務。客戶包括了遍及世界的大多數的汽車和發動機製造公司以及零配件供應商。業務範圍包括了轎車和重型汽車用、固定式、船用、機車用以及其他用途的發動機。主要從事發動機技術研究開發、生產與發動機相關的檢測設備等。早在80年代，德國FEV就開始向廣西玉柴出售發動機技術，FEV在中國的主要客戶有：一汽、上汽、華晨、海馬等。其中，海馬汽車之前上市的海馬8S，所搭載的1.6T直噴渦輪增壓發動機正是與德國FEV公司聯合打造，並獲得了「中國心」2019年度十佳發動機的稱號。
FEV是世界三大權威內燃機研發機構之一。FEV 發動機技術有限公司的技術開發工作包含了從概念到生產的整個發動機開發過程。FEV發動機技術有限公司的技術開發部門擁有發動機設計、發動機聲學、發動機工程模擬計算、汽油機性能開發和柴油機性能開發、發動機標定、整車匹配、整車NVH 部門等專業部門。FEV公司協助客戶解決發動機及整車動力總成開發中的特殊問題、開發樣機、改進試車發動機和批產發動機的定型工作。
FEV 在測試設備的應用方面也擁有豐富的經驗，從單個試驗台架的設計和規劃開始，到發動機研發和出廠熱試試驗台架的交鑰匙工程。FEV 致力於為客戶建立能夠滿足發動機長遠測試要求的高效工作流程和模塊化系統。
領先國家之三：英國
英國Ricardo里卡多：英國里卡多公司是世界領先的的動力總成技術諮詢企業之一，其主要業務領域為動力總成系統的開發和應用，以及為客戶提供動力總成開發的測試和測試系統。是一家歷史悠久並且世界著名的汽車動力技術開發公司，同時也是世界上資格最老的發動機和變速箱設計製造公司。
里卡多公司工程技術特長涵蓋了發動機總成控制、電子和軟體發展，以及最新的動力傳動系統，尤其是在汽車和發動機研發技術方面有豐富經驗和全球一流的水平。
關鍵零部件之二：電噴系統
領先的國家之一：德國
德國博世：博世是世界第一大、歐洲第一大的汽車零部件製造商，最主要的客戶是大眾汽車等歐洲（特別是德國）企業。是典型的歐洲企業。值得一提的是，德國產品素以其出色的品質、信譽和技術水準聞名於世。德國博世所有產品都依照最嚴格的德國標準設計生產，而且在產品的研發、製造和銷售等諸方面在全球均更勝一籌。
德國斯圖加特的博世集團是世界領先的汽車技術、工業技術、消費品和建築智能化技術生產商之一，在全球設立270家分支機構，其中230家位於德國境外。120年來，作為眾多領域的世界領先者，博世始終走在時代進步的前沿：無論是1902年發明具有高壓電磁點火系統的火花塞，還是首台博世多功能電動工具的誕生，或是高壓柴油噴射系統和ESP@電子穩定程序的問世，博世創造了無數個科技世界紀錄，更為人類提供了許許多多先進的博世科技。從人們耳熟能詳的各種博世生活產品，到鮮為人知的尖端科技創造，每一件都體現了博世長期不懈的創新精神，都稱得上是舉世公認的德國品質標準的傑作。
領先國家之二：美國
美國德爾福： 德爾福是全球最大的汽車零部件供應商,產品供給包括通用汽車、福特、豐田、日產、雷諾、大眾等全球最大汽車廠家。德爾福曾在41個國家設了176家全資製造廠、42家合資廠、53個客戶服務中心和銷售代表處，以及32個技術中心。德爾福派克電氣公司成立於1890年，總部設在美國俄亥俄州沃倫，是全球最大的汽車線束系統製造廠商，世界500強企業。該公司幾乎為國內所有主要整車製造商供貨，包括一汽大眾、通用汽車、上海大眾、東風日產、奇瑞等。德爾福公司 原為通用汽車公司的零部件子公司。1999年5月28日，德爾福正式與通用汽車公司分離，成為一家完全獨立的、公開在紐約證券交易所上市的公司。
德爾福是全球最大的汽車零部件供應商之一,世界500強企業。除了發動機、變速箱、外殼、座椅、輪胎外，德爾福幾乎能提供其它所有的汽車零配件，其品種之全令所有汽車零部件公司側目。德爾福產品在全球汽車零部件市場占有率曾經高達15%-20%。擁有這樣全面的零部件產品線，德爾福任何一個小舉動，都會對整車生產企業產生足夠大的影響。
領先國家之三：日本
日本電裝：日本電裝公司（Nippon Denso），成立於1949年12月16日，是世界汽車系統零部件的頂級供應商。世界500強企業。
日本電裝公司作為全球提供汽車前沿技術、系統以及不見的頂級全球供應商之一，尤其電裝在環境保護、發動機管理、車身電子產品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領域，成為全球主要整車生產商可信賴的合作夥伴。值得一提的是，日本電裝共有21種產品排名世界第一，令人驚奇！
綜上所述，在全球電噴系統的技術上，德國博世、美國德爾福、日本電裝（隸屬豐田集團）幾乎壟斷了所有我們電噴市場大部分份額，其中德國博世的市場份額一家獨大，甚至超過了60%。
關鍵零部件之三：渦輪增壓器
領先的國家：德國、日本
所謂渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增大，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。
渦輪增壓器有四個突出的優點:
1、提高發動機升功率。在發動機排量不變的情況下可以通過增加進氣密度，讓發動機可以多噴油，從而提高發動機的功率，加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發動機的缸徑，縮小發動機的體積和重量。
2、改善發動機的排放。渦輪增壓器發動機通過改善發動機的燃燒效率，減少發動機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發動機達到歐二以上排放標準不可缺少的配置。
3、提供高原補償的功能。部分高海拔地區，海拔越高，空氣越稀薄，帶渦輪增壓器的發動機就可以克服因高原空氣稀薄導致的發動機的功率下降。
4、提高燃油經濟性，降低油耗。由於帶渦輪增壓器的發動機燃燒性能更好，可以節省燃油3%-5%。
領先的國家之一：美國
美國霍尼韋爾：霍尼韋爾國際公司是一個擁有多元化製造技術的領導者，服務於世界各地的客戶，包括航天產品及服務、工業和家庭樓宇控制技術、汽車產品、渦輪增壓器以及特種材料。霍尼韋爾的渦輪增壓技術引領全球發動機向更高效更強動力的趨勢發展，在提高汽車性能和易操縱性的同時，大大提升燃油效率、減少尾氣排放。霍尼韋爾的渦輪增壓器平均可以實現20%-40% 的燃油效率提高，同時減少約30%的排放，Honeywell公司仍然保持在多個領域處於領先地位的全球高科技公司特點，Honeywell尤其在自動控制領域和航空航天技術方面，令世人矚目。每一架波音飛機里，有30%產品出自於Honeywell公司。
美國BorgWarner（博格華納）：為全球主要汽車生產商提供先進的動力系統解決方案，是這個領域中公認的領袖。博格華納致力於設計和製造高技術的產品來提高汽車引擎系統、傳動系統和四輪驅動系統的性能。其產品一直被列為世界頂尖水平。
領先國家之二：德國
德國KKK 公司：創建於1774 年。它是奔馳公司的子公司，也是世界領先及著名的渦輪機和渦輪增壓器生產廠。目前KKK 和Schwetzer 都已併入博格華納(BorgWarner) 公司，而且分處德國和美國兩個國家。KKK 在全球配套市場上擁有獨特的優勢，這與其所生產的渦輪增壓器線性柔順的增壓反應、良好的耐用性、穩定的工作特性有關。KKK 一直深受大眾- 奧迪集團設計人員的青睞，同時它也幫助德國名車保時捷911 Turbo 歷代車型成為永久不變的傳奇經典。
在賽場上，KKK 渦輪增壓器擁有風光的時代。1974 年，保時捷憑藉其KKK 增壓型2.1 升發動機一舉奪得勒芒24 小時耐力賽第二名。後來保時捷的渦輪增壓車繼續稱雄于勒芒，在1976 至1987 的12 年間，竟然10 次奪冠。這證明KKK渦輪增壓器不論是在性能還是可靠性和燃料效率方面，都非常適合耐力賽。
值得一提的是，KKK 渦輪增壓器的中座殼體，由於使用膨脹係數特殊的材質，因此具有強度較佳的優勢。
領先國家之三：日本
日本MHI（三菱重工）渦輪增壓器：作為全球知名的重工業產品製造廠商，三菱重工集團下設技術統括總部進行高新技術的開發。擁有強大的技術開發能力以及完善的研發體制，以高性能，性價比高著稱，是諸多品牌的主機廠供應商。
日本IHI（石播）渦輪增壓器：IHI 在1936年與日立（Hitachi）合作後所共同推出的產品，從大型發動機模型，到為船舶和陸地發電機小引擎汽車。世界上最小的渦輪增壓器就是由石川島研發的。實際上，現在他是目前世界5大渦輪增壓器生產商之一，其產品遍布全世界。
當今汽車產業越來越多的汽車都搭載了渦輪增壓發動機，其最核心的部件就是渦輪增壓器。從全球市場來看，渦輪增壓器市場已經形成寡頭競爭格局，年產量排名前五的渦輪增壓器製造商往往是霍尼韋爾、博格華納、三菱重工、石川島播磨、博世馬勒均來自德國和日本，並占據了全球90%以上的市場份額，競爭優勢十分明顯。
關鍵零部件之四：發動機管理系統EMS
領先國家：美國、德國、法國、日本
所謂EMS：採用各種傳感器，把發動機吸入空氣量、冷卻水溫度、發動機轉速與加減速等狀況轉換成電信號，送入控制器。控制器將這些信息與儲存信息比較，精確計算後輸出控制信號。EMS不僅可以精確控制燃油供給量，以取代傳統的化油器，而且可以控制點火提前角和怠速空氣流量等，極大地提高了發動機性能。
通過噴油和點火的精確控制，可以降低污染物排放50%；如果採用氧傳感器和三元催化轉化器，在λ=1的一個狹小範圍內，可以降低有毒排放物90%以上。在怠速調節範圍內，由於採用了怠速調節器，怠速轉速降低約100~150rpm，並使油耗得到進一步下降3~4%。如果採用爆震控制，在滿負荷範圍內可提高發動機功率3~5%，並可適應不同品質的燃油。隨著世界範圍內排放法規的日益嚴格，採用EMS系統已成為不可阻擋的潮流。
綜上所述，發動機內部儘管搭載了多項先進技術，但如何將這一堆鋼鐵合理運轉、精確控制噴油、點火、排放，都要由發動機管理系統(Engine Management System)來控制。其中包含了各種傳感器、ECU、執行器等等，甚至很多發動機特有的雙噴射、多點噴射、混合噴射都是EMS的功能。
從全球市場供應商來看，德國博世、美國德爾福、法國法雷奧、日本電裝等企業壟斷全球90%以上的市場份額。
法國法雷奧：法雷奧是一家專業致力於汽車零部件、系統、模塊的設計、開發、生產及銷售的工業集團，是世界領先的汽車零部件供應商，在汽車動力總成、節能減排和電子新能源等方面有獨特的經驗與技術優勢。法雷奧業務涉及原配套業務及售後業務，為世界上所有的主要汽車廠提供配套。
關鍵零部件之五：發動機活塞
領先國家：德國、美國、日本
汽車活塞好比汽車發動機的中樞部位，在發動機啟動時候占了極其重要的地位。汽車活塞是用來承受氣體壓力，並通過活塞銷讓連杆驅使曲軸旋轉，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。而一般的汽車活塞分為:柴油機活塞、汽油機活塞、通用型活塞三大類。
活塞是汽車發動機汽缸體中作往復運動的機件，其基本結構可分為頂部、頭部和裙部，活塞頂部是組成燃燒室的主要部分。在工作中活塞的主要作用是承受汽缸中的燃燒壓力，並將此力通過活塞銷和連杆傳給曲軸。這樣一個發動機關鍵部件，同樣由國外發達國家巨頭所掌握著關鍵技術。其中，德國馬勒、美國輝門、德國科爾本施密特、日本愛信、日立等公司占據了全球絕大多數的市場份額。
領先的國家之一：德國
德國馬勒：馬勒集團(MAHLE Group)世界上最大的過濾器製造商之一。作為擁有萬名以上員工的企業集團的一部分，德國MAHLE(瑪樂)過濾器公司以其精湛的工藝和廣泛的應用領域，在歐美製造業素有盛名。馬勒集團位列汽車零部件供應商30強，在活塞系統、氣缸部件、氣門系統、空氣管理系統和液體管理系統領域是全球領先的三大供應商之一。另一家是德國科爾本施密特。
領先國家之二：美國
美國輝門：美國輝門公司始創於1899年的密西根州底特律，現在公司總部位於美國密執安州薩斯菲爾德（Southfield），是一個全球性汽車零配件製造供應商。公司在百年的發展歷程中，一直以其超前的開發能力、專業的製造技術、眾多的知名品牌在世界汽車及發動機零配件行業處於領先地位。輝門公司為世界上大多數著名汽車製造商提供主機產品。
值得一提的是，美國輝門公司集世界名牌於一身，其旗下菲羅多摩擦產品一直是世界方程式賽車的指定用品，產銷量世界第一，被稱作為「剎車片之父」。其旗下的冠軍火花塞、雨刮片等產品被全球500家車廠指定使用，其中包括「克萊斯勒」、「法拉利」、「大宇」等世界高級轎車廠家。銷售世界第一，是真正的銷售冠軍。
輝門集團作為全球領先的汽車零部件供應商，為世界上絕大多數著名的汽車、輕型商用車、重卡、農用車、船舶、機車、非高速用車及工業用車的主機製造商提供產品。輝門憑藉其領先的科技、精益的製造以及完善的市場和分銷，以有競爭力的價格為客戶提供具有世界一流水準的產品、品牌和服務。
領先國家之三：日本
日本愛信：日本愛信(Aisin)是全球領先的專門生產自動變速箱的企業，成立於1969年。由愛信和博格華納合資建立，是愛信精機(Aisin Seiki)株式會社的子公司。其中，豐田集團擁有愛信精機22.2%的股份。愛信的自動變速器產品序列十分豐富，包括4擋、5擋、6擋、8擋均有涵蓋。因為豐田參股愛信公司，所以豐田旗下車型幾乎也都是採用愛信的自動變速器。另一家是日本日立公司。
關鍵零部件之六：發動機曲軸
領先的國家：德國、日本
曲軸是發動機中最重要的部件，它承受連杆傳來的力，並將其轉變為轉矩通過曲軸輸出並驅動發動機上其他附件工作。曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度，軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。德國蒂森克虜伯、日本住友、日本日立、日本富士都是汽車曲軸生產的知名廠家，占據大部分市場份額。
德國蒂森克虜伯：蒂森股份公司和克虜伯股份公司均始建於上世紀初期，曾為歐洲鋼鐵工業和機器製造業作出傑出的貢獻，是德國重工業的縮影。蒂森克虜伯集團為德國工業巨頭， 旗下有670個子公司，世界財富500強。集團下屬的蒂森克虜伯電梯集團是全球三大電梯和自動扶梯生產商之一。經營業務遍及世界各地。蒂森克虜伯電梯公司研製出新型"多重電梯"可水平垂直運轉。
日本住友：日本住友是日本住友集團旗下的建設機械廠家，是日本最古老的企業集團之一，擁有400多年歷史，在世界範圍享有盛譽。在1967年憑藉自身技術開發研製了第一台液壓挖掘機之後，世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機的身影。尤其近期推出的"LEGEST"新型液壓挖掘機是集住友38年來的經驗和技術的結晶，匯集了歐、美、中、日等世界各國客戶的意見，並結合全世界關注的節省能源和環保問題的要求而開發，燃料消耗率有了驚人的改善，得到業界高度評價。
關鍵零部件之七：火花塞
領先國家：日本、德國
所謂火花塞(spark plugs)，俗稱火嘴，它的作用是把高壓導線送來的脈衝高壓電放電，擊穿火花塞兩電極間空氣，產生電火花以此引燃氣缸內的混合氣體。主要類型有:准型火花塞、緣體突出型火花塞、電極型火花塞、座型火花塞、極型火花塞、面跳火型火花塞等。火花塞的功用是將上萬伏的高壓電引入燃燒室，並產生電火花點燃混合氣，與點火系統和供油系統配合使發動機作功，在很大程度上共同決定著發動機的性能。
火花塞是汽油機點火系統的重要元件，它可將高壓電引入燃燒室，並使其跳過電極間隙而產生火花，從而點燃 汽缸中的可燃混合氣。主要由接線螺母、絕緣體、接線螺杆、中心電極、側電極以及外殼組成，側電極焊接在外殼上。在這一項技術上，日本特殊陶業是市場大哥大，曾占據全球30%的市場份額。其次，德國博世、日本電裝分別占據全球20%的市場份額。
日本特殊陶業： 日本特殊陶業株式會社全球領先的電子火花塞製造企業之一，曾創立於1936年10月26日，創立紀念日是11月11日。日本特殊陶業公司曾經開發出了制氫模塊，這是普及燃料電池車（FCV）不可或缺的加氫站的核心部件。在開發過程中，日本特殊陶業充分利用了通過汽車部件領域培養起來的異質材料接合等核心技術。
來源：發動機技術-微信訂閱號
責任編輯 ▎釋非
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