关于建立汽车计算平台工程的小思考

 

   出于发展汽车学科的良好愿望，曾对此问题酝酿和讨论过多次，终因各种因素而未有结果。其实，在采取行动前，需认真分析造成汽车产业核心技术空心化的真正原因。汽车的发动机、变速器、制动器、方向控制器等依然是衡量汽车性能的核心部件，是研制和生产中最困难的环节，设计和研制周期长，技术复杂，涉及到热力学、数学、力学、材料、机械制造、设计等非常复杂的研制工艺过程。日本的汽车制造业在上世纪六、七十年代赶超美国的主攻方向是研制高性能发动机，如丰田、日产、本田等企业开发的发动机具有油耗低、寿命长(从不到10万公里延长到40－50万公里)、可靠性好等显著优点，后来居上，在北美市场成为美国汽车制造业最强烈的竞争对手。韩国仿效日本成功的模式，也是主攻发动机和变速器等关键部件的核心技术，投巨资建立了高度现代化的发动机研制实验室，对影响发动机性能的各种问题和技术参数进行了高强度的试验研究，还利用与日本的近邻关系，在假期和周末出高价暗地里从日本公司挖来第一流的工程技术研究人员，帮助企业解决核心技术问题，促使韩系汽车的发动机水平在90年代获得了大幅度提高。其他因素如汽车造型、各种电子设备和内装饰也很重要，会影响用户的购买意向和汽车性能，但最关键的仍是发动机和变速器等核心部件的性能。现在一些品牌车不断推出新型号，大多仅是非核心部件和外型的改进和变化，用的仍是同一种类型发动机，可见研究一台久经各种严峻条件考验的性能优良的发动机十分不易。与10年前相比，我国目前的计算能力已增长了许多倍，但在汽车发动机等核心技术研究领域，与国际发达国家之间依然有很大的差距。这需要对形成这种差距的根本原因作深入细致的数据对比分析，不能草率地仅将其归于计算问题。如果国家下决心投入50亿元来解决汽车的核心技术问题，那至少需要投入30－40亿元(60-80%)用于建立先进的汽车发动机研制实验室，高强度地进行先进发动机和变速器等核心部件的设计、研制、试验和工艺制造，促使较彻底解决问题。

   如汽车按每小时100公里的速度行驶，1微秒内其位移量约为27微米，如小车长为4米，其畸变量约为百万分子六，不很清楚非线性回归统计算法如何能在1微秒时间内对这么小的位移量及其原因作出准确判断？其实，需采用高灵敏度的应力传感器、速度传感器、加/减速度传感器、位移传感器等综合技术，在极短时间内快速测量汽车受到碰撞时的真实状态和各种参数，然后结合快速分析和计算方法，准确判断车体受到碰撞和被挤压的严重程度，才能确定是否要打开安全气囊。合理的计算方法会有帮助，如计算机辅助设计方法等(CAD,computer-aid-design)，但不是最关键的核心技术。

   在解决我国汽车核心技术问题方面还有很长的路要走，目前学校十分缺少从事汽车技术研究的专门化人才，只有与汽车专业人员进行合作研究，并在此基础上采用先进的计算方法和设备，才会取得较好的效果。

   听说同济与汽车相关的专业要整体搬迁到安亭，一些老师都有困难，如能采用合适的政策吸引其中的一部分人，建立起新的汽车专业和学科，并针对相关核心技术问题开展高速大容量计算研究，将是一条捷径，不妨可作尝试。同时，将尽可能在学院内寻求参与这类研究项目的机会。

 

陈良尧，2005-7-15

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