国家工程师奖背后:广汽自研动力总成是怎样炼成的?
来源:米乐体育app在线下载 发布时间:2024-06-15 06:43:41
1月19日上午,“国家工程师奖”表彰大会在人民大会堂举行,广汽动力总成自主研发团队荣获“国家卓越工程师团队”称号。
此次获奖,充足表现了广汽在动力总成领域的研发实力。经过十余年的创新实践,研发团队不仅在支撑“碳达峰”的混动技术上取得了多项突破,打破国外技术封锁;在助力“碳中和”的零碳技术上也始终走在前沿,做足了技术储备,足以满足市场对动力总成的需求。
在相当长的一段时间里,中国品牌在动力总成领域饱受国外“卡脖子”的困扰,在每一代广汽人的心里,都憋着一股气——做出广汽人自己的动力总成!如今,广汽动力总成自主研发团队不仅做到了,甚至在部分领域已达到世界领先水平。
在国家工程师奖表彰之际,我们深入广汽动力总成自主研发团队,采访其中几位工程师,探寻其背后的研发故事。
陈泓毕业于同济大学动力机械及工程专业,2014年博士毕业后加入广汽,主要负责发动机燃烧系统的研发。算上大学时光,今年是他接触发动机的第20个年头。如今,他已经是这一领域的“行家里手”,是领导眼中的攻坚能手,更是团队同事心中的定海神针。回顾过往,陈泓的成长并非一帆风顺,曾经,他也是一名技术“小白”。
2014年,刚刚博士毕业的陈泓接下了广汽第三代发动机——350bar直喷汽油发动机——喷雾油束开发的任务。这是广汽新一代发动机的关键技术,尽管已经做好了“这事儿肯定不简单”的心理上的准备,但他万万没想到,任务的难度远超于了自己的预期。
行业内可供查阅的资料寥寥无几,设计标准、参数匹配等茫无头绪。在面对国外供应商时,陈泓甚至不敢开口提问,“我的问题会让人家觉得我没有水平吗?对方愿意解答吗?”他心里直犯嘀咕。
但“做广汽自己的发动机”这一目标,始终钉在陈泓心中,成了他克服困难的强大动力。
“铁人”王进喜说,“有条件要上,没条件创造条件也要上。”行业没有参考标准,那就自己干!陈泓用发动机常用工况运行点来对应350bar喷雾设计参数,利用喷雾模拟的手段优化油气混合,突破了最重要的一步,广汽第一代汽油高压喷雾模型就此诞生。
紧接着,陈泓以初生牛犊不怕虎的精神,坚持将自研方案推向量产,最终试验根据结果得出,与国际一流供应商的方案相比,广汽自主研发的多款发动机喷雾方案具有全面的、更为优越的性能,实际做到了把核心技术牢牢掌握在自己手里。
当问起陈泓这些年在广汽持续成长的秘诀是什么,他谈到了自己记忆犹新的一段经历——独自在国外的外派时光,一个人对接多个不相同的领域的外籍工程师,每天开六七个小时的会议,接收海量的信息……如何把这一些信息消化之后再传回给国内的同事,陈泓认为“工程感知力”非常重要。
也正是凭借这种能力,陈泓才得以在一次次的技术攻关中取得突破。在掌握了发动机燃烧控制技术之后,陈泓仍持续深耕,最终开发出最高有效热效率达到44.14%的汽油发动机,并经过第三方测试认证,性能达到国际一流水平。
时至今日,陈泓依然保持着对行业信息和前沿技术的高度敏感,他深知“从0到1”固然重要,但“从1到无穷大”更需要持续地改进和长期的坚持。所以,哪怕他慢慢的变成了大家公认的“行家”,但在他的内心深处,依然保持着当年那颗一往无前的赤子之心。
黄新志毕业于华南理工大学热能与动力工程专业,2010年毕业后加入广汽,主要负责自动变速器液压系统的研发。
自动变速器被称为汽车工业上的明珠。由于设计开发难度大,自动变速器关键技术曾经一度被国外垄断。为了改变这种受制于人的局面,广汽动力总成自主研发团队承担起了设计开发自动变速器的重任,而黄新志则成为了广汽首款自动变速器7WDCT液压系统的负责人。
在黄新志身上,能让人充分感受到他对于“做广汽自己的变速器”这份事业的热爱与责任感。曾有一次,黄新志因病住院,出院时医生嘱咐他要休假静养,但当时正值项目开发的攻坚期,出院后他又马不停蹄地投入到了项目开发工作中。黄新志笑言:“在医院你会觉得什么都没有休养重要,但当投入到工作中时,又会发现一种更让人忘我的价值感。”
他认为,与手机、电脑等消费电子科技类产品不同的是,汽车是在道路上行驶的科学技术产品,关乎人的生命安全。因此,汽车工程师一定要保持对生命的敬畏、保持对汽车技术的敬畏,“应用不成熟的技术或者验证不充分的技术,都是对产品和用户的不负责任。”
正是因为这份责任感和敬畏心,黄新志深知自己肩上的责任之重。“液压模块是自动变速器内部一个非常精密的核心系统,要在有限的空间内设计出供油主压控制、换挡控制、冷却润滑控制等功能子系统,要确保性能可靠、降低系统能耗并同时具有成本优势。在这样的一个过程中,我们遭遇了无数的困扰和挑战。”黄新志说。
当时,国外供应商在该领域有垄断性的产品和严密的专利布局,国内车企基本都处于刚起步阶段,没有可借鉴的经验,黄新志和团队同事需要突破专利封锁,在“狭缝中”找到新出路。
这注定是一条布满荆棘的路。产品A样出来之后,到变速器总成台架上测试,压力波动极其严重,某些工况下甚至不可用。A样的试验出了问题,要对原来的液压模块设计进行大改,但B样节点也不能耽误,既要确保一次改对,还要争分夺秒赶上项目进度。这是项目最艰难的时候。
为此,黄新志和团队同事拆解了市场上几乎所有主流变速器的液压模块进行学习、研究,总结出液压模块的设计要点和方法,并经过一轮又一轮的液压试验修正仿真模型,成功赶在B样节点前解决了问题。最终,这套液压系统的性能达到了国际标杆产品的水平。
回想起当时的情形,黄新志说,“A样大改方案的时候,因为脑子里都是各种液压油路的设计的具体方案,好多次做梦梦见的都是迷宫一样的液压油道。”
2018年,广汽首款自动变速器7WDCT正式量产,实现了广汽自主研发自动变速器零的突破,并于2020年荣获第三届“世界十佳变速器”称号。
“走进去,没那么难。”黄新志用这七个字,概括着他一路走来披荆斩棘的艰辛。
周文太毕业于中国石油大学(华东)电子信息工程专业,2018年加入广汽,是GMC系统集成工程师。他最大的特点是广泛听取各个专业组的意见,但从不盲从,而是通过理论分析和脚踏实地的实践,寻找最终的答案。
集成工程师会经常面对各个专业组的不同问题和意见,当大家的立场和观点不一致时,往往需要集成工程师协调解决。
GMC 2.0混动系统在研发早期就曾遇到过这样的情况。标定工程师要求换挡过程发动机维持扭矩,并解决机械液压系统的不一致性,以此来实现两挡机构的无感换挡。但离合器工程师认为,混动变速器的离合器技术水平与传统自动变速器相当,自动变速器在换挡时发动机扭矩都会下降,凭什么要求混动变速器换挡时发动机扭矩不降。因此,离合器工程师认为标定工程师的要求不合理。双方各执一词,意见无法统一。
周文太听取了双方意见,但没有盲从任何一方,而是重新研究了换挡冲击度基础理论,并比较GMC和传统变速器的不一样之处,最终创新性地通过取消离合器滑摩、平缓降扭及P3电机补偿,避免让驾乘者感受到冲击和动力中断。“理论上可实现无感换挡,还能够避开机械液压系统不一致带来的抖动。”周文太说。
但是,理论与现实之间有“鸿沟”,方案在实车上是什么效果,周文太的内心是忐忑的。最终,实测结果符合理论预期,实测中绝对没不平顺的感觉,实现了无感换挡。
另一个故事则与“既要又要还要”有关。在GMC 2.0混动系统研发过程中,整车项目组曾提出既要逐步提升动力性,又要继续降低成本。
这一需求似乎难以达成。整车动力性与驱动性能直接相关,由于轴向布置空间存在限制,加上GMC总成本的约束,周文太遭遇了瓶颈,但他没放弃,而是一直在默默地寻找解决方案。
突破2AT无感换挡之后,他发现取消了离合器滑摩,同样的平顺性对于离合器的需求变弱了,所以能减少离合器摩擦片,在轴向给电机更大的空间,以此来实现电机峰值转矩提升;在此基础上,通过集成高速电机技术、加大电机到车轮速比,最终可实现整车百公里加速性能同比提升1.3s!虽然电机物料增加了,但由于简化了离合器系统及液压系统,降低了机械液压系统的成本,GMC总成的成本反而下降了,可以给消费的人带来更实在的利益。
在漫长的研发道路上,类似的问题层出不穷,但都被周文太和团队同事攻克了。周文太总结了一套“经验”——集成工程师经常会收到各个专业组的点子,既不能不听,也不能盲从,而是需要基于理论和试验“去芜存菁”,哪怕最终20个点子里面只有1个能应用实施、帮助产品完成一次或大或小的改善,都是值得的。
陈泓、黄新志、周文太是广汽研究院5000多名工程师不懈奋斗的缩影,也是中国汽车工程师自主创新的写照。“靡不有初,鲜克有终”,技术研发没有终点,汽车行业也时刻处于变革之中,面对变化,工程师秉持初心,步履不停。正因为一代又一代广汽人的坚持不懈,“自主梦”的种子才能从嫩芽长成参天巨木,推动广汽自主研发和自主品牌高水平质量的发展,助力实现中国汽车强国梦。