天津大学内燃机研究所教授、无锡恒和环保董事长杨延相 一个内燃机人的“社会时间”剪影

■文／徐 飞

在这段被法国历史学家布罗代尔称为“社会时间”的四十年里，中国内燃机人有叹息和彷徨，也有雄心和奋斗，使得中国内燃机行业勃发了青春和力量，初心不忘的他们是幸运的。

似乎所有的人物介绍都会有大卫·科波菲尔式的套话，概不能免俗。杨延相，一个内燃机人，出生在西安的郊县蓝田县农村。

那是个在古诗词中可以与“沧海”对仗的地方，李商隐有“沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟”名句，流传千古。蓝田还是王维故居，还有“白鹿原”和猿人遗址。

杨延相从小就干农活，清楚地知道父老乡亲“面朝黄土背朝天”的辛苦，为了逆天改命，他充满了学习的劲头。1978年提前一年参加高考，在填报志愿选择专业时，杨延相毫不犹豫地填写了“动力机械”几个字，他的愿望就是希望通过现代化的机械解放父老乡亲。

学业之路——成为一个内燃机人

杨延相如愿以偿，进入了西安交通大学动力二系内燃机专业学习。在大学班级里除了同龄的同学外还有几位年长整整一倍的老大哥，大家目标一致且坚定朴实，紧紧抓住难得学习科学知识的机会，学到真本领，去改变自己的家乡乃至国家的那种贫穷与落后。

1982年大学毕业后，杨延相总感觉自己知识储备不够，于是参加了研究生考试。幸运使然，他以全专业第一的成绩被恩师蒋德明老师录取，还被教育部确定为出国留学预备生。留学国突然从美国改为日本，他就在大连外国语学院集中学习了6 个月的日语。

1983年10月，他有幸作为中国改革开放后第二批政府选派的赴日留学生，与全国162 名同学一起同渡日本。初次踏上异国他乡，各方面的不同令人震撼。赫赫有名的新干线铁路的高速干净方便，让那时的杨延相和同学们不约而同地心生感叹：如果祖国也有这样的新干线该有多好！

杨延相进入的是九州大学工学部动力机械专业，导师是和栗雄太郎教授，他是著名的喷雾贯穿距离计算公式和栗公式的创建者，是世界内燃机行业久负盛名的学者。

和栗教授特别重视研究项目的工程价值，因此杨延相的研究方向确定为柴油机缸内空气流动和高压喷雾燃烧特性的研究。那时，柴油机排放问题成为了行业热点，从燃烧机理上寻找解决方案是首选路线。电控高压共轨燃油喷射技术在那时还没有成熟，因此杨延相的研究只能采用自制的蓄压式高压喷射系统。经过五年多的艰苦学习，杨延相顺利拿到了博士学位。

人生新高峰——留学归来做学问

1989年4月，刚参加了毕业典礼的杨延相，毅然回国，同年5月进入天津大学刚刚成立的内燃机燃烧学国家重点实验室，师从时任天津大学校长的史绍熙院士。那时，天津大学的博士后科研流动站已经获批，史绍熙院士建议他先做博士后，他就成为了天津大学第一个博士后。

进入天津大学后，如何选择研究方向让杨延相颇为踌躇。机缘巧合之下，他接手了一个自然科学基金项目——激光散斑测速技术研究。这项技术后来发展成为了流场速度分布的常用测试技术——激光粒子成像测速技术（PIV），杨延相因此成为国内最早研究PIV 技术及其应用的研究者之一。

当时，天津内燃机研究所正好开设全国摩托车技术培训班，请的是本田公司资深发动机及摩托车专家授课，杨延相成为了翻译讲师，因此与摩托车结了缘。在1994年北京第一届中国国际内燃机展览会上，本田公司派出了最强阵容参加，杨延相则作为特邀技术翻译全程负责技术交流会议。在这次展览会上，本田公司将在汽车摩托车和通用发动机各领域的最先进技术全面介绍给中国，在当时的环境下实属难得。

博士后出站后，杨延相留了下来，并选择与后来长期的合作伙伴郗大光博士共同研究液体喷雾技术，这也是史绍熙院士主持的国家级攀登计划项目的子课题。团队群策群力，深入研究了液体射流的破碎雾化机理，包括圆形喷孔喷雾、椭圆形喷孔喷嘴、旋流喷嘴喷雾等常见射流喷雾的稳定性、破碎到雾化的机理与特性。由这些研究成果而形成的多篇研究论文在《内燃机学报》《工程热物理学报》《燃烧科学与技术》等发表，1997年，杨延相晋升为教授。

“下海”，大转折——经历主战场

1992年，燃气热水器开始进入中国家庭，而浴室取暖是个大问题，杨延相灵感迸发——用热水器的热量给浴室取暖。1993年，杨延相和郗大光合作的第一个专利诞生。利用旋流喷嘴低压雾化良好的特性，他们制作出了一个新产品，亲自测试证实了产品性能良好。他们决定“下海”做这个产品。第二年夏季，第一代“双博喷头”产品上市大受欢迎。第三年，他们就独立注册了自己的公司——天津市双博科技有限公司，专门开发生产销售这款淋浴取暖多功能家用花洒喷头产品。很快，产品年销售额就达到千万元以上。

“双博”出名后，中央电视台邀请杨延相和郗大光拍摄了专题节目“两位博士的一天”，在《走进生活》专栏播出。他们还作为特邀嘉宾参加了当时最受欢迎的央视节目《正大综艺》。双博公司主动为“史绍熙科技教育基金”捐款，表达对恩师的感激。

初战告捷，极大地鼓舞了杨延相依靠知识和能力打天下的信心。但他痴心不改，还是想在内燃机这个老本行有所作为，但双博公司显然难以承载起专业梦想。杨延相又回到了天津大学的实验室持续研发新技术，积蓄力量。1997年，丰田汽车计划全面进入中国，首战就在天津。当时丰田与天津大学联合策划汽车先进技术交流会，邀请全国汽车企业技术人员参加，杨延相参与组织翻译讲课。在四年里的多次技术交流会中，中国汽车人清晰而全面地学习了丰田的先进汽车技术。

新世纪开始，郗大光从美国访问研究回国，向杨延相和另外一名“同道者”刘昌文博士介绍了可用于汽油发动机实现缸内直喷的燃油喷射新技术。他们三人决定开发能够实际使用的新型电喷产品，基于其技术特点，他们的电喷技术取名为FAI（Free Armature Injection）技术。

他们决定优先开发四冲程摩托车发动机的电控燃油喷射系统，因为这个领域里只有大排量的四冲程发动机有成熟的电喷产品。他们希望开发出普通摩托车也能够轻松使用的高性价比的FAI 电喷系统。2002年，样件终于搭载到了五羊牌摩托车上，并获得全国多家摩托车企业测试人员的试骑。这应该是中国人自己开发的第一台电喷摩托车。

FAI 电喷摩托车技术很快就被浙江的一家摩托车企业看中。后来他们在杭州经济技术开发区成立第二家创业企业——浙江飞亚电子科技有限公司，研发团队逐渐集中到杭州。2005年，公司推出的第一代产品批量上市，FAI 电喷摩托车成为了中国市场上销量最大的电喷摩托车。然而，那时的中国摩托车市场，似乎还难以全面接受电喷产品，公司运营越来越困难。由于遭遇到内外部的重重压力，经历了大股东撤资、企业改组等磨难，公司最终改名为浙江福爱电子有限公司（以下简称“福爱电子”），从杭州城东搬到了杭州城西。为节约成本，搬迁主要由公司员工负责，大家累得筋疲力尽。等坐在新的办公室时，往事历历在目，杨延相忍不住泪流满面。

雄关漫道真如铁——市场上的成功方显创新技术之价值

福爱电子成立后，他们没有放弃摩托车电喷，也一直在寻找新路。当时，重型汽车“国四”排放标准山雨欲来，而尿素液喷射计量系统成为实现新标准的关键技术之一。反复考虑后，公司在2013年终于完成了FAI 尿素计量系统产品样件研发。当时，公司岌岌可危，因为已经临近重型车“国四”标准2014年全面实施的时间节点，但公司的资金链面临断裂而产线建设和客户开发还没有着落，距离能够销售产生效益遥遥无期。

天无绝人之路，适逢贵州省贵安新区初设，正在全国招商引资，他们顺势把生产基地建在贵安新区，成立了福爱电子（贵州）有限公司，2015年下半年就开始生产线建设，2016年上半年开始生产。那个春节的大年初一，大家在厂区迎接了贵州省级领导的视察。

2014年，趁昆明召开内燃机学术年会之际，杨延相带着FAI 尿素计量喷射样件向云南云内动力股份有限公司介绍，并向云内技术人员演示了产品。作为国内柴油机骨干企业，云内提出如果要用此尿素计量喷射系统，就合资成立公司，专门做后处理系统。2015年11月，由云内动力集团和福爱电子合资成立了无锡恒和环保科技有限公司（以下简称“恒和环保”），杨延相成为恒和环保总经理。

恒和环保主要业务就是为柴油机尾气处理提供完整的后处理解决方案，基于FAI 尿素计量喷射技术开发设计自主的后处理催化消声器总成，采购合作伙伴的催化器载体和传感器等物料，集成为后处理系统产品总成，为发动机及整车客户配套服务。公司力争为客户提供性价比高、最有效的后处理系统产品。

其实在恒和环保成立前，应用于云内德威（DEV）系列发动机的“国五”后处理系统样机就完成了设计和制作，采用的是DOC（柴油机氧化催化器）+SCR（选择性还原催化器）方案，FAI尿素计量喷射系统。杨延相带领福爱电子和云内的技术人员，开始了在昆明云内技术中心进行“国五”标准的后处理系统匹配试验，同时确定恒和环保后处理系统的尿素喷射控制策略和数据定型。在昆明历时数月攻坚克难，终于在2015年完成了云内动力第一个发动机机型配恒和环保“国五”后处理系统的排放数据标定，同时也完成了FAI/恒和环保后处理控制系统软件逻辑和标定工具的开发。

2016年，使用恒和环保后处理系统的云内系列“国五”发动机完成了排放公告认证，并开始在整车企业进行发动机搭载试验。同时，FAI 尿素喷射系统也在东风公司的ZD30 柴油机轻卡上成功搭载上市。2017年，恒和环保后处理系统依托昆明的封装生产线实现批量生产，大批量投产后市场反馈良好，全年销售额达到2.7 亿元。同时带动了贵州福爱的产品销售同步增长。经过几年的快速发展，到2020年，恒和环保年销售收入达到10 亿元。

恒和环保后处理系统，以其独创的尿素箱内置计量+良好雾化喷射的气助旋流喷嘴+高效低尿素结晶风险的SCR混合器及后处理催化器总成设计，可以轻松标定数据达到国五排放标准要求，包括“国五”实施后新增加的车载道路行驶排放试验（PEMS 试验）要求。恒和环保后处理系统超高的性价比优势极具市场竞争力，从而助力云内动力股份公司在“国五”期间取得市场超快增长，成为云南第一个超百亿制造业企业，云内动力也发展成为中国第二大销量的柴油机品牌，成为四缸柴油机国内第一品牌。

2019年，随着摩托车排放“国四”标准的实施，FAI 摩托车电喷系统年销售也首次突破25 万套，福爱电子于2021年进入贵州省制造业百强企业。而恒和环保于2018–2021年连续四年荣获云南云内动力股份公司优秀供应商，并获得省、市、区多级别荣誉和奖励。

2021年7月，中国重型汽车全面实施“国六”排放标准，堪称“世界最严”。实现国六排放标准的技术，门槛很高，尤其是后处理系统不仅要用DOC 和SCR，还要包括碳烟过滤器DPF，因此系统的控制逻辑和标定难度大幅增加，与发动机控制系统ECM 的协调控制必不可少。然而由于ECM 几乎被国际大企业垄断，他们为了保护自己的后处理系统的竞争力，不对外公开ECM 与后处理系统控制器DCU 的通信协议，这让国内的几乎所有后处理企业都一筹莫展。恒和环保的技术团队不断探索，2021年初终于取得了突破，成功开发了完全自主可控的轻型柴油机国六柴油机尾气后处理系统，首次实现了SCR 尿素计量喷射装置与后处理催化转化器中的所有核心部件，包括尿素泵、喷嘴、DCU 软硬件、催化器、各类传感器、衬垫等，都采用国产自主部件和软件实现批量销售，彻底解决了柴油机及后处理行业中外资品牌及进口核心部件对国内的“卡脖子”问题。为满足市场对恒和环保自主国六后处理系统的快速增长的需求，除了在无锡于2019年建成投产的国六生产线以外，2021年在昆明恒和环保科技有限公司建设了第二条恒和环保国六后处理系统生产线。2022年后，恒和环保自主国六及非道路后处理产品，将成为其主打产品。

为满足发展需要，恒和环保已在无锡获得207 亩土地用于建设新产业基地。据杨延相透露，恒和环保与福爱电子还将进一步扩大业务领域至新能源动力、先进智能控制系统等。

站在2022年，回顾四十年来与内燃机的渊源，杨延相感慨几许。汽车及内燃机产业，长期以来中国都是远远落后于世界发达国家的，我国自己创造的东西实在是太少见了。大学里的研究难以在国民经济主战场上开花结果的现实，也常常让人诟病。正因为如此，杨延相能够从高校到研究所再到企业，在内燃机及汽车摩托车产业，把自己独创的技术和产品在市场上做成功，他应该感到骄傲和自豪，他的心也不时会被莫名触动。在老家村子里，每当见到有卡车搭载的正是自己公司生产的发动机和后处理产品时，他的那种喜悦感油然而生。同样在出差的路上，见到使用FAI电喷系统的摩托车，杨延相自豪不已。

改革开放的“社会时间”中，内燃机人杨延相，追求独立之思想，自由之精神，在专业领域孜孜不倦，累计已经发表研究论文70 余篇，申请国内外专利上百项，培养研究生50 多人。他把这四十多年的个人成绩，当作是历史大潮中自己的幸运。但也不能忘记，他做研究，做学问，做老师，创新技术，创建企业，在实现自己梦想的同时，也为伟大的改革开放历史潮流贡献着自己。