2015年,一個(gè)炎熱的下午,在中國(guó)汽車(chē)工程研究院內(nèi)正上演一場(chǎng)激烈的討論——圍繞2020年國(guó)內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)、特別是代表發(fā)動(dòng)機(jī)最高水平的熱效率目標(biāo)值如何設(shè)定?來(lái)自海內(nèi)外的100位汽車(chē)動(dòng)力領(lǐng)域的大拿展開(kāi)了唇槍舌戰(zhàn)。 這場(chǎng)爭(zhēng)論的結(jié)果,將載入《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》,直接影響中國(guó)汽車(chē)工業(yè)未來(lái)15年的戰(zhàn)略規(guī)劃,目標(biāo)定高了,達(dá)不成;定低了,跟不上發(fā)展趨勢(shì),必須慎之又慎。 ![]() 其間,豐田的技術(shù)代表說(shuō)道:“我們用了很多年的時(shí)間,才完成了40%自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率目標(biāo)達(dá)成,每往上提升1%,都很困難”。 話音未落,下面已是一片竊竊私語(yǔ):“豐田這么有錢(qián)有實(shí)力,才40%,我們做到40%基本不可能??!”、“還剩4年時(shí)間,國(guó)內(nèi)自主品牌目前最多才32%、33%,咋提高?”、“要不做個(gè)35%就行了,慢慢來(lái)唄!”……甚至有代表聲稱(chēng):“目前美國(guó)、英國(guó)都沒(méi)有搞定40%熱效率的汽油機(jī),4年時(shí)間超英趕美,太激進(jìn)!”與會(huì)自主車(chē)企的代表們語(yǔ)氣中顯得信心不足。 關(guān)鍵時(shí)刻,節(jié)能汽車(chē)路線圖編制組組長(zhǎng)、中國(guó)汽車(chē)工程研究院總經(jīng)理李開(kāi)國(guó)開(kāi)口了:“國(guó)外現(xiàn)在都已經(jīng)做到40%、還在往更高上面研發(fā),如果中國(guó)到2020年還做不到40%,那就是讓全世界的汽車(chē)人笑話!我看,2020年的汽油機(jī)熱效率目標(biāo),就定為40%!” 話語(yǔ)擲地有聲,也就此拉開(kāi)了中國(guó)車(chē)企沖擊發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率世界紀(jì)錄的征程…… 熱效率,汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)的珠峰之巔 發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,百年來(lái)汽車(chē)人心中的技術(shù)皇冠,萬(wàn)千研發(fā)人員畢其一生,都在追逐將熱效率提升1%的夢(mèng)想。唯其難能,更顯可貴,要實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提升,必須兼顧動(dòng)力、排放、NVH等多種邊界條件,而一旦實(shí)現(xiàn)提升,每一滴油的價(jià)值都將實(shí)現(xiàn)升華。 以精研技術(shù)著稱(chēng)的日本造車(chē)界,曾持續(xù)十余年開(kāi)展了“熱效率冠軍”的角逐,鈴木、本田、豐田曾相繼登頂,也正是在這場(chǎng)你追我趕的較量中,將汽油機(jī)熱效率從不足30%提升至32%、35%、37%、38%……直到豐田的DynomicForce2.5L直列四缸自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世,才將紀(jì)錄定格在了40%的高位,并至今讓人高山仰止。 之所以提升如此緩慢,是因?yàn)闊嵝逝c很多因素有關(guān)。從總的層面講,熱效率可以簡(jiǎn)單換算成發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率熱當(dāng)量÷燃油燃燒產(chǎn)生的總能量,因此有相當(dāng)部分的能量無(wú)法避免會(huì)通過(guò)冷卻、排氣、機(jī)械摩擦等損失掉,而減少任何一個(gè)損失都要付出極大的努力。 從技術(shù)層面來(lái)講,提升汽油機(jī)熱效率最好的辦法就是提升發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比(可以簡(jiǎn)單理解為單位燃油燃燒形成的推力大小),但壓縮比提高到一定數(shù)值以后,熱效率與壓縮比的提升關(guān)系并非線性,而是會(huì)降低,同時(shí),高壓縮比還會(huì)面臨一個(gè)重要問(wèn)題:爆震! 所以,全世界的發(fā)動(dòng)機(jī)研究者數(shù)十年如一日在夾縫中求突破,既要提高熱效率、又要考慮動(dòng)力等其它參數(shù)表現(xiàn),還要避免質(zhì)量問(wèn)題。哪怕每提升一個(gè)百分點(diǎn),都需要付出百倍的努力。 放棄or堅(jiān)持,40%大關(guān)成為車(chē)企的試金石 正是因?yàn)殡y度太大,所以在路線圖規(guī)劃的“2020年自主發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率突破40%”目標(biāo)制定后,多家自主車(chē)企稍作預(yù)研,就知難而退,陸續(xù)放棄了進(jìn)一步的研發(fā)。 看似一個(gè)小小的參數(shù),背后需要的是幾十億甚至上百億元的研發(fā)投入、數(shù)百人的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、數(shù)千數(shù)萬(wàn)次的試驗(yàn)驗(yàn)證,整個(gè)達(dá)標(biāo)過(guò)程,更是需要強(qiáng)大的基礎(chǔ)能力作為保障。 不管是先期的理論研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還是中期的樣機(jī)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)測(cè)試、燃燒控制,以至后期的電噴優(yōu)化、集成匹配,都需要比肩國(guó)際頂尖研發(fā)能力、研發(fā)流程、研發(fā)投入來(lái)形成強(qiáng)大支撐。 沒(méi)有金剛鉆哪敢攬瓷器活!2017年中,路線圖主編單位曾對(duì)相關(guān)自主車(chē)企進(jìn)行了調(diào)研,結(jié)果令人沮喪:多家車(chē)企早已停滯或降檔了相關(guān)研發(fā)工作。以至于2018年路線圖更新時(shí),有人提出:是否調(diào)低“自主發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率突破40%”這一高難度指標(biāo)? 藍(lán)鯨出世,4年磨礪實(shí)現(xiàn)超英趕美 通向技術(shù)巔峰的路,注定不會(huì)是大道坦途,有人一開(kāi)始就掉隊(duì),有人途中選擇了放棄,但總有人一直堅(jiān)持在攀登,支撐他們成功登頂?shù)?,除了信念和毅力,還離不開(kāi)充足的體能儲(chǔ)備和科學(xué)的攀登路徑。 那誰(shuí)會(huì)成為這個(gè)登頂者? 2019年6月4日,中國(guó)汽車(chē)行業(yè)迎來(lái)一個(gè)高光時(shí)刻——當(dāng)天,在長(zhǎng)安汽車(chē)全球研發(fā)中心,執(zhí)行副總裁譚本宏面帶自豪地揭開(kāi)了藍(lán)鯨動(dòng)力品牌的面紗,其中“1.5T增壓汽油機(jī)熱效率達(dá)到40%”這行醒目的字眼,讓現(xiàn)場(chǎng)爆發(fā)出雷鳴般的掌聲。很快,這條重磅消息就在汽車(chē)人和媒體人的朋友圈里刷了屏。 而這一天,距離路線圖正式發(fā)布僅僅過(guò)去3年,相當(dāng)于提前達(dá)成了國(guó)家規(guī)劃的2020年戰(zhàn)略指標(biāo)! 要知道,此前自主品牌的汽油機(jī)熱效率記錄是37.1%(奇瑞E4T15B機(jī)型),當(dāng)前美國(guó)最高熱效率也才37.43%(通用汽車(chē)1.8升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)),用3年時(shí)間實(shí)現(xiàn)“超英趕美”并不夸大。 這是一場(chǎng)關(guān)于自主品牌的榮譽(yù)之戰(zhàn),而長(zhǎng)安汽車(chē)就像當(dāng)年的中國(guó)登山隊(duì)一樣,在外界一致不看好的情形下,全球首次從更加艱險(xiǎn)的珠穆朗瑪峰北坡登頂成功,幫助國(guó)家贏得了珠峰一半的主權(quán)。 藍(lán)鯨出世,意義非凡。 40%不是終點(diǎn),正在向45%的目標(biāo)沖刺 增壓發(fā)動(dòng)機(jī)40%熱效率已經(jīng)達(dá)成,還拿下了全球NO.1的行業(yè)殊榮,但長(zhǎng)安汽車(chē)研發(fā)總院院長(zhǎng)詹樟松卻表示:參照面向未來(lái)15年的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖》規(guī)劃,2025年汽油機(jī)熱效率要達(dá)到45%、2030年需要達(dá)到48%,因此長(zhǎng)安的工程師們無(wú)暇慶功,瞄準(zhǔn)研發(fā)更高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo),他們又踏上了新的征程…… |
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