徐博英 虞礼文
自主品牌近些年有着长足的进步,整体形象通过部分中国品牌发展得到了提升, 像吉利等品牌车型开始向着自主品牌高端化进程迈进,并参与部分合资品牌市场的竞争。然而,在取得这些成绩的背后,有着无数像迁徙候鸟一样的研发工程师们,追寻着吐鲁番最炎热的季节,与视同于自己孩子一般的试验车一起,在备受炙烤中,挥洒着汗水和辛劳。
何为“三高试验”?
我们知道,一套动力系统的开发,是一个漫长的过程,要持续2~3年的时间,这在制定项目标定流程时,往往被研发工程师们细化到以季度为周期。在前两个季度中,动力系统先在实验室的环境舱中进行台架标定试验,工程师从模拟工况中取得发动机内部各个部件的运转数据并进行改良。当台架标定试验完成后,才开始在第三季度及往后的季度中进行高寒、高温及高原的道路试车测试。这也就是汽车的“三高试验”,也称整车三高标定试验,它是汽车企业动力系统开发流程中必不可少的环节。
既然在实验室进行过模拟工况的标定试验,为什么还要进行“三高试验”呢?来自吉利汽车动力总成系统电控部的孫建军和黄伟山工程师在介绍动力系统标定开发流程时给出了解释:“中国有着世界上汽车市场最苛刻的应用环境:世界上最高的海拔高度,世界最高沙漠温度以及世界最冷低温严寒。动力系统在台架标定完成之后,要到现实中针对环境舱中的工况标定进行道路补充验证、评价汽车在各自特殊使用环境下的性能和适应能力,以及不同极端工况环境下车辆各个零件的运转可靠性。最终,以保证整车下线交付到消费者手中时故障率降到最低”。
据工程师介绍,在动力系统“三高试验”的细节方面,则体现在极端苛刻的环境中通过对发动机ECU、变速器TCU的参数进行不断调试优化,才能让ECU、TCU工作在最佳状态下。也就是说“三高试验”是在进行一场“自我批评”或“自我找茬”的过程,对工程师团队来说是一种自我挑战,更是责任心的体现。最终的目的就是充分满足消费者在各种环境下的使用需求,简单点来讲,就是车辆要好开、省油、耐用。
本次高温试验的选择地——吐鲁番无疑是进行高温试验的理想之地。这里最高温度可达49.6℃,地表温度最高达到88℃,而且这里年平均降雨量只有25.5mm,全年最长持续无降水日可达7~10个月之久。当然,与另一处高温试验地海南三亚相比,少雨的吐鲁番可以让试验工作变得更加高效。
体验吉利1.4T发动机高温试验
作为吉利第一批来自于第三方的评价和体验团队,《汽车与运动evo》杂志与专家组来到备受炙烤的吐鲁番,参加的是吉利全新1.4T发动机的高温试验。这款发动机由吉利汽车1.4T发动机项目负责人、动力研究院副院长沈源进行主导,其研发的主要意义在于,相比现有的1.3T发动机,其动力表现有着明显提升,同时,虽然排量有所增加,但是可以通过进一步优化,油耗相比有所降低。在技术方面,1.4T发动机在1.3T基础上去掉了原有的排气歧管后,通过自主开发的集成式排气歧管,进一步降低了发动机的重量,提升了发动机的模态,让整个NVH更好。同时,在排放方面,通过快速暖机、智能冷却系统,让排放进一步降低,成本也得到了进一步降低。另外,当初吉利设定目标的时候,对标了合资主流的增压直喷发动机,目标是通过合理的技术整合,用非直喷的技术实现直喷发动机的动力性和经济性。
然而要想在上市之前达到这款发动机的以上预期,就需要在包括本次高温试验的上万公里道路试验中进行改良。在试验细节规划上,以此次试验的吉利1.4T发动机项目为例,孙建军工程师向我们介绍:发动机ECU开发标定从开始到结束,按照ECU数据的成熟度,将ECU开发标定过程分为5个节点。在吐鲁番他们将进行包括温度测量、早燃检查、进气、启动、怠速、基本点火角、高压油路、碳罐、增压器、VVT控制、OBD、驾驶性等项目试验。而每一个大项下面,又细分了好多的小项。如“进气启动、怠速”项目中,试验内容包括了高温对进气的修正、冷启动、热态浸车启动、暖机怠速和热机怠速,以及电器负载开关(空调、大灯、助力转向等)。
吐鲁番以热闻名,此次试验还专门安排在一处试验场来做热态浸车启动。所谓热浸试验,就是要先将车辆开到发动机很热的状态,然后找一堵墙,在相对密闭的环境中,使得车辆起不到良好散热,然后熄火,等待0.5~1h,之后启动。吉利标定工程师在这里每天试验一次,得出数据,用于重新调校标定。这种试验就是模拟车辆在炎热环境工况下能够整车启动及怠速。
研发工程师们就是这样年复一年、日复一日地在高原、高温及高寒环境下做着这些重复而又细致的试验工作,非常枯燥和无趣,但是为了验证产品的可靠性和耐久性,为了不断提升产品品质,这些工作又是必不可缺的。从沈源副院长充满欢喜的介绍中得知,从目前试验的情况来看,这款1.4T发动机比较成功,无论是从油耗还是从动力输出方面,已经完全实现了当初制定的目标。
感受自主品牌研发实力的进步
搭载吉利正在试验的1.4T发动机的吉利帝豪GL、GS,是我们本次高温试验的试乘试驾车型,发动机最大功率为98kW,最大扭矩为215Nm。在两天的体验测试过程中,感受到这款发动机在高温环境下,能够迅速、稳定启动,并且无论在平缓路面、爬坡路段,都能够与变速器一起,实现动力的平稳输出。最重要的是,在室外经常达到45度以上的高温环境下,发动机的NVH表现也相当出色。在体验过程中,虽然专家就发动机与变速器的配合提出了改进意见,但是这都属于本次高温试验中有待验证及改进的,对此,《汽车与运动evo》杂志及专家们都十分期待此款动力系统正式上市后的最终表现。
辽阔的吐鲁番盆地看似荒凉,实则非常“热闹”,在每一处试验场地,都能看到各式各样的伪装车,分别来自不同的自主品牌汽车厂家。作为我国最早一代试验解放牌汽车的前辈,此次来参加“2017吉利汽车动力品鉴日”活动的科技部新能源汽车重大专项专家,同时也是“中國心”年度十佳发动机评选专家评审委员会名誉主任的王秉刚目睹此情此景,兴奋表示:“在我们跟随吉利车队来到测试路段进行测试的短短一个多小时里,竟然看到了江淮、长安、比亚迪、奇瑞、广汽、东风等公司的样车从面前急驰而过。这一景象真让我这个老汽车试验工程师感到无比兴奋。早在1966年我带领当时一汽自主研发的载货汽车CA141的一个小分队来这里试车,半个多世纪过去了,吐鲁番依旧,但中国汽车工业已经发生了翻天覆地的变化。”
同样来参加此次“2017吉利汽车动力品鉴日”的上海交通大学机械与动力工程学院教授,汽车工程学院院长许敏也毫无保留地为吉利汽车的进步点赞:“当天抵达后,马上投入到实际道路试车中。第二天还有一个技术交流会,并且又对比测试了新标定过的车。此次吐鲁番交流,我们一致认为,吉利的传统汽车水平已逼近合资品牌,在造型、内饰、感官品质和配置等方面甚至超越同级别合资车型,性能方面的差距已大幅减小。但是一些领导、媒体和消费者可能没有意识到这几年来自主品牌的质变,需要通过对标分析,正面宣传这些成就。只要在动力总成、底盘、电控标定等核心领域稍加努力,自主品牌在传统汽车方面对合资品牌的赶超指日可待。”
罗马不是一日建成的,自主品牌这些年来能够飞速进步,口碑不断向好,答案或许就在这一个个的试验场里。据悉,只算吉利汽车一家,今年吐鲁番高温试验以及接下来的格尔木高原试验人员就有100多人,试验车为80多辆。如此规模,让我们看到了以吉利为代表的自主品牌研发实力。
伴随着天山山脉上最后一缕阳光的落下,也预示着《汽车与运动evo》杂志与吉利共同主办的“2017吉利汽车动力品鉴日”活动的圆满结束。可以说在本次的吉利全新1.4T发动机的高温试验中,我们不仅看到了吉利工程师们对于产品研发的严谨工作态度和所付出的艰辛努力,也看到了国内汽车领域专家、学者们对于自主品牌研发过程的高度认可。这是吉利汽车的成功也是自主品牌的成功,也许吉利到来得有些晚,让国人等待的时间有些长,但是我们现在已看到吉利在产品研发上所作出的努力,而这些都离开不了中华民族与生俱来的那份吃苦耐劳和坚持不懈的精神。希望搭载吉利全新1.4T发动机的车型早日上市,希望中国品牌早日走向世界。
我们的目标是实现40%热效率
专访吉利动力总成系统1.4T发动机项目负责人、动力研究院副院长沈源
Q:目前,很多合资品牌都开始在热效率上下功夫,那么这对于吉利来说是否也是发展趋势?总体规划是怎样的?
A:油耗和排放一直是我们推出产品的一个底线,这也是国家法规的一个要求。随着第四阶段油耗的推广,各自主品牌包括吉利也都面临巨大的压力,目前吉利在整个碳排放方面已经走在了行业的领先。展望未来,随着第五阶段油耗的推出,吉利也一直在通过新技术,来提升热效率。在总体规划上,目前我们的目标是实现40%的热效率。
Q:未来吉利会通过哪种方式来提高热效率?
A:目前吉利锁定的是米勒循环和EGR的技术。首先从吉利目前的混合动力应用来看,米勒循环更适用于我们吉利的战略布局。EGR目前已经是一个比较成熟的技术,在日系厂家那里得到了大范围的应用。无论是技术的成熟度还是未来的产品规划,我们认为EGR结合米勒循环,在不大量增加成本的基础上是提升热效率最有效的一种手段。另外,随着48V系统的推广及应用,未来也会得到吉利发动机的大范围应用。所以,在EGR、米勒循环以及48V技术的推广,未来吉利发动机的热效率也会由此得到大幅度提升。
Q:举办吉利汽车动力品鉴日活动的初衷是什么?与吉利日常举办的新车试驾活动有何不同?
A:以往吉利的新车试驾基本上都是邀请媒体的朋友,更多的是从普通用户和媒体宣传的角度来对新车的开发结果进行评介和信息反馈。而本次与《汽车与运动evo》杂志一起,邀请行业内的专家对一款车型的开发进行体验,其所具备的独特性有两点:第一点是参与评价的老师是具有深厚的专业知识的评委;第二点是我们选取的这个活动内容,更多地代表了高温极端情况,可以让我们正在开发的产品在极端条件下,获取更为中肯的评价,通过这些信息的反馈,可以为我们后续的开发提供宝贵经验。
Q:请您对本次吉利汽车动力品鉴日活动进行点评?
A:通过此次活动,一方面让大家对车辆动力系统的研发过程有一个更加深入的了解,并通过《汽车与运动evo》杂志的宣传,让更多行业内人士、汽车爱好者和消费者及时了解我们所做的工作及吉利的发展状况。同时,也让吉利汽车与《汽车与运动evo》杂志在未来的道路上起到一个互相推动、互相帮助和共同发展的效果。