“中國能造登月的火箭，為什么汽車的發(fā)動機核心技術都攻克不了？”這是關心汽車行業(yè)發(fā)展的人常有的疑慮。那么，真的是這樣嗎？2011年，國家發(fā)改委將節(jié)油高效國家內燃機工程實驗室交由玉柴承建，其實這也寄托了國家對攻克發(fā)動機核心技術的期待。那么三年過去了，工程實驗室建設情況又如何？10月22日，玉柴舉辦首次發(fā)動機技術開放日活動，向行業(yè)分享了自己的發(fā)展成果。
       電控技術：發(fā)動機的核心玉柴造隨著排放標準持續(xù)升級，人們燃油經濟性需求越來越高，人們也越來越需要精確地控制發(fā)動機。加上電子技術的發(fā)展，發(fā)動機電控技術逐步成熟，成為發(fā)動機的核心技術之一。技術開放日上，玉柴工程研究院的副院長馮靜博士對玉柴的電控技術做了介紹。原來早在1999年，玉柴就已經開始了發(fā)動機電控技術的研究。早在上世紀，發(fā)動機的電控技術進入中國商用車柴油機領域之初，相關技術基本由國外供應商壟斷，為了保護其自身的最大化利益，國外供應商對國內發(fā)動機企業(yè)設置了一系列限制，使得國內發(fā)動機企業(yè)無法觸及其核心技術，所有與電控技術相關的應用、匹配、標定都不得不依靠國外供應商，且為此支付巨額的開發(fā)費用。玉柴從1999年開始除了開發(fā)電控發(fā)動機產品以外，還致力于對電控系統(tǒng)集成技術、電控發(fā)動機標定技術、電控發(fā)動機應用匹配技術的研究，通過自主摸索及與高校、院所合作共同探索等方式，率先掌握了電控發(fā)動機的集成技術、標定技術和應用匹配技術，一舉打破了國外供應商的技術壟斷，將原有千萬級別的開發(fā)費用削減到百萬、十萬甚至免費。隨著對電控技術研究的深入，玉柴已不滿足于電控發(fā)動機標定技術和應用匹配技術的研究，開始進行控制器的研究，特別是控制器軟件開發(fā)。
       控制器是電控系統(tǒng)的核心，相當于電控系統(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、應用的自主權。此外，在電控系統(tǒng)集成技術的研究中，玉柴不再只是將供應商提供的打包方案簡單的應用到發(fā)動機上，開始進行自主零部件設計、選型，自主集成整個系統(tǒng)的開發(fā)，對系統(tǒng)技術方案和系統(tǒng)零部件的選型擁有充分的話語權、決策權和主動權。SCR后處理控制器YCDCU目前，馮博士說，目前玉柴獨立自主開發(fā)了具有完全自主知識產權的、并更適合中國國情的柴油發(fā)動機控制器YCECU、SCR后處理控制器YCDCU和天然氣發(fā)動機控制器YCGCU，并已投放市場。除此之外，插電式混合動力、車聯(lián)網項目的商業(yè)化，也使玉柴更加深入地掌握了發(fā)動機的電控技術。
       燃燒與性能開發(fā)：打造最可靠最省油的產品負責玉柴的燃燒與性能開發(fā)的林鐵堅博士是玉柴的“高帥富”。對發(fā)動機燃燒與性能開發(fā)的已潛心研究多年。他說，燃燒與性能開發(fā)是發(fā)動機最根本的核心技術之一，直接關系到發(fā)動機的動力、油耗、可靠性、耐久性，就是說是和客戶感受最密切的。林博士說，目前，歐洲和北美分別實現(xiàn)了滿足歐VI和US2010排放法規(guī)技術突破后，都將降低油耗做為了最主要的開發(fā)目標。要實現(xiàn)低油耗，低排放，就必須對燃油噴射系統(tǒng)，進氣系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)，燃燒室、缸內流動組織進行綜合優(yōu)化。其中，必須進行大量的試驗、開發(fā)才能實現(xiàn)。所以，簡單地說中國發(fā)動機企業(yè)是對國外的簡單模仿，是非常不科學的說法。降低發(fā)動機自身的摩擦損失林博士介紹，要降低整車油耗，其實在發(fā)動機設計上，就必須降低發(fā)動機的自身摩擦損失、降低整機重量，還要加強燃燒系統(tǒng)的開發(fā)，在與整車匹配時，要注意減少進排氣阻力，優(yōu)化變速箱、后橋、輪胎等動力系統(tǒng)的匹配。
       為了降低整車的油耗，提高發(fā)動機的可靠性，玉柴針對不同的市場開發(fā)出了不同的產品。比如客車專用發(fā)動機、工程機械專用發(fā)動機等，這些都體現(xiàn)了玉柴在燃燒和性能開發(fā)方面的成績。針對未來的發(fā)展，林博士說，目前，在應用的柴油機最高熱效率水平基本保持在43~45%，未來的目標是提高到50%-55%。當然，發(fā)動機技術發(fā)展是各項技術的全面發(fā)展。林博士說，必須要有先進的燃燒系統(tǒng)、增壓及空氣管理、摩擦阻力的降低、發(fā)動機附件的優(yōu)化、動力總成匹配優(yōu)化等，這些玉柴都已經在著手開展，爭取攻克更多的核心技術。
       排放控制：發(fā)動機排放的最后一道關卡林鐵堅博士在介紹燃燒與性能開發(fā)的時候，他談到，在發(fā)動機自身開發(fā)時，為了滿足當前的排放法規(guī)，必須把顆粒物降低，但是一般情況下，氮氧化物都會相應提高。那么為了控制氮氧化物的排放，就必須實施排放控制。對于排放，陶澤民博士說，目前的柴油機排放物主要由一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物組成。在歐IV排放法規(guī)執(zhí)行之后，要使排放符合國家標準，就必須使用后處理系統(tǒng)。為了讓這些有害物質不能排放到空氣中，行業(yè)運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（燃氣氧化催化器）、POC（顆粒氧化催化器）、DPF（顆粒捕集器）。
      YC6K國5柴油發(fā)動機國4階段在后處理系統(tǒng)主要應用SCR或DOC+POC的技術路線。到以后京5和歐VI的排放法規(guī)階段，會應用到DPF的技術路線。為了減少污染物的排放，從國0~歐VI玉柴都應用了不同的技術。陶博士用YC6J（原6105）這款發(fā)動機介紹玉柴在應用技術方面的努力。在國0階段，YC6J是自然吸氣，使用了A型油泵。國1階段，玉柴應用了增壓器，提高了噴油壓力。國2階段，使用了中冷增壓技術，噴油壓力進一步提高。國3階段，使用了四氣門技術和電控系統(tǒng)，使燃燒更加精確、有效，國4階段，增加了SCR系統(tǒng)，國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)標準的柴油發(fā)動機，說明在排放控制技術上玉柴在行業(yè)的領先地位。陶博士還說，歐VI柴油發(fā)動機市場化方面玉柴已經解決了很多難題，比如油耗和耐久性的問題。目前，我們已經做好了準備，只要市場有需求，我們就能提供產品。