上汽乘用車的研發(fā)之路

Q：請您介紹一下上汽1.5T GDI汽油發(fā)動機的開發(fā)背景？

A：先說一下聯(lián)合開發(fā)的背景。傳統(tǒng)發(fā)動機和變速器的組合所構(gòu)成的動力系統(tǒng)是車輛的核心部件，一直都是整車廠的核心技術(shù)，一般說來都是作為整車廠的核心技術(shù)自己掌握，從這一點講，我們上汽從成立之初就意識到了這點——核心技術(shù)不能受制于人這個理念。我們上汽從第一款車榮威750開始就搭載了我們自己的發(fā)動機。那時我們收購了羅浮，我們最早的發(fā)動機就是從羅浮K系列發(fā)動機演變過來的發(fā)動機。之后就開始了發(fā)動機的自主研發(fā)。

我們在2007年就已經(jīng)開始了缸內(nèi)直噴發(fā)動機的研發(fā)，當(dāng)時開發(fā)的是自然吸氣的2.0L和2.4L發(fā)動機。到了2010年左右的時候，國際上主流發(fā)動機的節(jié)能減排技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到具有明顯的趨勢性，這就是當(dāng)時福特大規(guī)模量產(chǎn)的EcoBoost缸內(nèi)直噴渦輪增壓發(fā)動機，也就是發(fā)動機的增壓與小型化的優(yōu)勢已經(jīng)凸顯出來，成為全球主機廠用來應(yīng)對日趨嚴格的排放法規(guī)的良策。同時用來滿足市場消費者對追求動力需求與燃油消耗的最佳平衡。所以各家主機廠都在研發(fā)小型化增壓發(fā)動機。上汽當(dāng)時也是希望在發(fā)動機技術(shù)上實現(xiàn)自主品牌的技術(shù)突破，我們規(guī)劃了從小排量發(fā)動機到中等排量的發(fā)動機研發(fā)規(guī)劃。

Q：上汽與通用共同開發(fā)發(fā)動機的情況，上汽主要做了哪些開發(fā)內(nèi)容？

A：對于小排量發(fā)動機，我們也有這方面的需求，因為這已經(jīng)成為主流的技術(shù)趨勢，我們也要尊重這樣的技術(shù)趨勢，開發(fā)先進的發(fā)動機產(chǎn)品。而通用汽車公司也是基于同樣的技術(shù)趨勢，需要在它的Ecotec發(fā)動機技術(shù)基礎(chǔ)之上，開發(fā)出新一代Ecotec小排量渦輪增壓發(fā)動機。我們都有這樣的需求，于是作為技術(shù)合作伙伴聯(lián)合開發(fā)新一代小排量增壓發(fā)動機，實現(xiàn)資源共享。因為通用在北美、歐洲都有很大市場，在中國也有很大市場，這樣一來，聯(lián)合開發(fā)就更容易實現(xiàn)，形成了雙方聯(lián)合開發(fā)的意愿。聯(lián)合開發(fā)的模式是基于核心技術(shù)聯(lián)合開發(fā)，知識產(chǎn)權(quán)全球共享。我們的團隊作為全球開發(fā)團隊的一部分，參與了小排量渦輪增壓發(fā)動機的開發(fā)。每月都會有一個工程項目會議，就像任何一個其他發(fā)動機項目的開發(fā)。硬件都是完全一樣的，特殊的地方是控制器ECU是可以選擇的，各個國家是不同的，面對中國的市場還要有許多的不同。從一開始我們就自己開發(fā)ECU，從這一點講，ECU不同在做實驗時就完全不同。從燃燒室開發(fā)到發(fā)動機排氣系統(tǒng)開發(fā)，臺架標定到整車的標定，集成排氣系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用、排放后處理設(shè)計，這些都是我們自己做的。一方面是我們和全球工程師一起聯(lián)合開發(fā)發(fā)動機，另一方面是我們自己開發(fā)特殊項目，所有都要我們自己完成。除了工程開發(fā)要自己做外，團隊還要完成項目管理、采購、質(zhì)保、供應(yīng)鏈、后勤保障，標準都是全球一樣的，在這樣一個模式下，硬件和軟件都是上汽自己做的。

Q：1.5T GDI發(fā)動機在開發(fā)過程中遇到了哪些困難？

A：像任何一個開發(fā)發(fā)動機工程一樣，也是遇到了許多問題。這款發(fā)動機是一款高增壓發(fā)動機，有一些共性的問題，比如早燃。早燃是在點火之前就發(fā)生了自燃，還有超級爆振情況，一般高增壓發(fā)動機在開發(fā)過程中都會遇到的問題。我們設(shè)計一些實驗標準來識別是否有早燃，從很多實驗來判斷是否有早燃情況，發(fā)現(xiàn)后用優(yōu)化的方法將這問題解決掉，并用實驗驗證是否解決。不但要在臺架上解決，還要確保在車輛運行中不會出現(xiàn)同樣的問題。我們會在臺架上模擬一些道路實驗，來監(jiān)測早燃的情況，從點火角度優(yōu)化設(shè)計，把問題解決，完成優(yōu)化控制策略。

Q：這款發(fā)動機具有哪些區(qū)別于其他發(fā)動機的代表性的技術(shù)特點？

A：我們這款發(fā)動機是在2015年投產(chǎn)的，當(dāng)時這款發(fā)動機的技術(shù)特點在國內(nèi)發(fā)動機里具有最為先進的技術(shù)特征，一是燃燒系統(tǒng)采用中置直噴概念，對于200bar的噴油系統(tǒng)來說，從油氣混合角度來講，對于減少濕壁來說有很大作用。側(cè)置式噴油很容易產(chǎn)生濕壁，尤其是小排量發(fā)動機。大家都在開發(fā)分層和稀薄燃燒，這樣一個燃燒概念的話必須要有中置直噴，比較容易實現(xiàn)。將來燃油壓力到了350bar，中置和側(cè)置的區(qū)別將會減小。這款增壓發(fā)動機的特性還包括IEM集成排氣歧管、進排氣可變正時、優(yōu)化設(shè)計缸蓋、優(yōu)化油底殼，及一系列減摩措施的應(yīng)用。還應(yīng)用了可變排量機油泵、電子節(jié)溫器，使發(fā)動機在最佳溫度下工作的同時還減少了能耗。這些都是最先進的技術(shù)。

Q：以后是否還會有衍生機型？

A：我們這個發(fā)動機是系列的3款發(fā)動機，1.0L、1.4L、1.5L，有自吸也有增壓，有進氣道噴射和缸內(nèi)直噴，也有替代燃料的。已經(jīng)開發(fā)出了許多的衍變機型，如針對泰國開發(fā)的乙醇燃料發(fā)動機。這是一個平臺化的發(fā)動機，在這個基礎(chǔ)上有好幾款衍生機型，包括米勒循環(huán)、350bar系統(tǒng)的，有很大的擴展空間。針對混動，這個系列的1.0T、1.4T、1.5T都應(yīng)用在了插電混動車型上，1.0T匹配在MG6插電強混、榮威i6插電強混，1.4T是在榮威e950插電強混，1.5T應(yīng)用在榮威eRX5插電強混上。