“中國(guó)能造登月的火箭，為什么汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)都攻克不了？”這是關(guān)心汽車行業(yè)發(fā)展的人常有的疑慮。那么，真的是這樣嗎？2011年，國(guó)家發(fā)改委將節(jié)油高效國(guó)家內(nèi)燃機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室交由玉柴承建，其實(shí)這也寄托了國(guó)家對(duì)攻克發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)的期待。那么三年過(guò)去了，工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況又如何？
10月22日，玉柴舉辦首次發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)開(kāi)放日活動(dòng)，向行業(yè)分享了自己的發(fā)展成果。
電控技術(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)的核心玉柴造
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)升級(jí)，人們?nèi)加徒?jīng)濟(jì)性需求越來(lái)越高，人們也越來(lái)越需要精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)。加上電子技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)逐步成熟，成為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)之一。技術(shù)開(kāi)放日上，玉柴工程研究院的副院長(zhǎng)馮靜博士對(duì)玉柴的電控技術(shù)做了介紹。
原來(lái)早在1999年，玉柴就已經(jīng)開(kāi)始了發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的研究。早在上世紀(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)的電控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)商用車柴油機(jī)領(lǐng)域之初，相關(guān)技術(shù)基本由國(guó)外供應(yīng)商壟斷，為了保護(hù)其自身的最大化利益，國(guó)外供應(yīng)商對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)設(shè)置了一系列限制，使得國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)無(wú)法觸及其核心技術(shù)，所有與電控技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用、匹配、標(biāo)定都不得不依靠國(guó)外供應(yīng)商，且為此支付巨額的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。
玉柴從1999年開(kāi)始除了開(kāi)發(fā)電控發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品以外，還致力于對(duì)電控系統(tǒng)集成技術(shù)、電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定技術(shù)、電控發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用匹配技術(shù)的研究，通過(guò)自主摸索及與高校、院所合作共同探索等方式，率先掌握了電控發(fā)動(dòng)機(jī)的集成技術(shù)、標(biāo)定技術(shù)和應(yīng)用匹配技術(shù)，一舉打破了國(guó)外供應(yīng)商的技術(shù)壟斷，將原有千萬(wàn)級(jí)別的開(kāi)發(fā)費(fèi)用削減到百萬(wàn)、十萬(wàn)甚至免費(fèi)。
隨著對(duì)電控技術(shù)研究的深入，玉柴已不滿足于電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定技術(shù)和應(yīng)用匹配技術(shù)的研究，開(kāi)始進(jìn)行控制器的研究，特別是控制器軟件開(kāi)發(fā)�？刂破魇请娍叵到y(tǒng)的核心，相當(dāng)于電控系統(tǒng)的指揮系統(tǒng)，掌握了控制策略就擁有了電控系統(tǒng)匹配、應(yīng)用的自主權(quán)。
此外，在電控系統(tǒng)集成技術(shù)的研究中，玉柴不再只是將供應(yīng)商提供的打包方案簡(jiǎn)單的應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上，開(kāi)始進(jìn)行自主零部件設(shè)計(jì)、選型，自主集成整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，對(duì)系統(tǒng)技術(shù)方案和系統(tǒng)零部件的選型擁有充分的話語(yǔ)權(quán)、決策權(quán)和主動(dòng)權(quán)。
SCR后處理控制器YCDCU
目前，馮博士說(shuō)，目前玉柴獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、并更適合中國(guó)國(guó)情的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)控制器YCECU、SCR后處理控制器YCDCU和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制器YCGCU，并已投放市場(chǎng)。除此之外，插電式混合動(dòng)力、車聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的商業(yè)化，也使玉柴更加深入地掌握了發(fā)動(dòng)機(jī)的電控技術(shù)。
燃燒與性能開(kāi)發(fā)：打造最可靠最省油的產(chǎn)品
負(fù)責(zé)玉柴的燃燒與性能開(kāi)發(fā)的林鐵堅(jiān)博士是玉柴的“高帥富”。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與性能開(kāi)發(fā)的已潛心研究多年。他說(shuō)，燃燒與性能開(kāi)發(fā)是發(fā)動(dòng)機(jī)最根本的核心技術(shù)之一，直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、油耗、可靠性、耐久性，就是說(shuō)是和客戶感受最密切的。
林博士說(shuō)，目前，歐洲和北美分別實(shí)現(xiàn)了滿足歐VI和US2010排放法規(guī)技術(shù)突破后，都將降低油耗做為了最主要的開(kāi)發(fā)目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)低油耗，低排放，就必須對(duì)燃油噴射系統(tǒng)，進(jìn)氣系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)，燃燒室、缸內(nèi)流動(dòng)組織進(jìn)行綜合優(yōu)化。其中，必須進(jìn)行大量的試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。所以，簡(jiǎn)單地說(shuō)中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)是對(duì)國(guó)外的簡(jiǎn)單模仿，是非常不科學(xué)的說(shuō)法。
降低發(fā)動(dòng)機(jī)自身的摩擦損失
林博士介紹，要降低整車油耗，其實(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上，就必須降低發(fā)動(dòng)機(jī)的自身摩擦損失、降低整機(jī)重量，還要加強(qiáng)燃燒系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，在與整車匹配時(shí)，要注意減少進(jìn)排氣阻力，優(yōu)化變速箱、后橋、輪胎等動(dòng)力系統(tǒng)的匹配。
為了降低整車的油耗，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，玉柴針對(duì)不同的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)出了不同的產(chǎn)品。比如客車專用發(fā)動(dòng)機(jī)、工程機(jī)械專用發(fā)動(dòng)機(jī)等，這些都體現(xiàn)了玉柴在燃燒和性能開(kāi)發(fā)方面的成績(jī)。針對(duì)未來(lái)的發(fā)展，林博士說(shuō)，目前，在應(yīng)用的柴油機(jī)最高熱效率水平基本保持在43~45%，未來(lái)的目標(biāo)是提高到50%-55%。
當(dāng)然，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展是各項(xiàng)技術(shù)的全面發(fā)展。林博士說(shuō)，必須要有先進(jìn)的燃燒系統(tǒng)、增壓及空氣管理、摩擦阻力的降低、發(fā)動(dòng)機(jī)附件的優(yōu)化、動(dòng)力總成匹配優(yōu)化等，這些玉柴都已經(jīng)在著手開(kāi)展，爭(zhēng)取攻克更多的核心技術(shù)。
排放控制：發(fā)動(dòng)機(jī)排放的最后一道關(guān)卡
林鐵堅(jiān)博士在介紹燃燒與性能開(kāi)發(fā)的時(shí)候，他談到，在發(fā)動(dòng)機(jī)自身開(kāi)發(fā)時(shí)，為了滿足當(dāng)前的排放法規(guī)，必須把顆粒物降低，但是一般情況下，氮氧化物都會(huì)相應(yīng)提高。那么為了控制氮氧化物的排放，就必須實(shí)施排放控制。
對(duì)于排放，陶澤民博士說(shuō)，目前的柴油機(jī)排放物主要由一氧化碳、碳?xì)浠衔�、氮氧化物、顆粒物組成。在歐IV排放法規(guī)執(zhí)行之后，要使排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，就必須使用后處理系統(tǒng)。為了讓這些有害物質(zhì)不能排放到空氣中，行業(yè)運(yùn)用比較多的后處理系統(tǒng)有SCR（選擇性還原催化器）、DOC（柴油氧化催化器）、GOC（燃?xì)庋趸呋鳎�、POC（顆粒氧化催化器）、DPF（顆粒捕集器）。
YC6K國(guó)5柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
國(guó)4階段在后處理系統(tǒng)主要應(yīng)用SCR或DOC+POC的技術(shù)路線。到以后京5和歐VI的排放法規(guī)階段，會(huì)應(yīng)用到DPF的技術(shù)路線。
為了減少污染物的排放，從國(guó)0~歐VI玉柴都應(yīng)用了不同的技術(shù)。陶博士用YC6J（原6105）這款發(fā)動(dòng)機(jī)介紹玉柴在應(yīng)用技術(shù)方面的努力。在國(guó)0階段，YC6J是自然吸氣，使用了A型油泵。國(guó)1階段，玉柴應(yīng)用了增壓器，提高了噴油壓力。國(guó)2階段，使用了中冷增壓技術(shù)，噴油壓力進(jìn)一步提高。國(guó)3階段，使用了四氣門技術(shù)和電控系統(tǒng)，使燃燒更加精確、有效，國(guó)4階段，增加了SCR系統(tǒng)，國(guó)5階段，SCR的效率更高。到京5以及歐VI階段，增加了DPF系統(tǒng)。
在執(zhí)行不同排放法規(guī)的每一階段，玉柴都是行業(yè)率先發(fā)布符合最新排放法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，說(shuō)明在排放控制技術(shù)上玉柴在行業(yè)的領(lǐng)先地位。陶博士還說(shuō)，歐VI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)化方面玉柴已經(jīng)解決了很多難題，比如油耗和耐久性的問(wèn)題。目前，我們已經(jīng)做好了準(zhǔn)備，只要市場(chǎng)有需求，我們就能提供產(chǎn)品。
