在10月19日上海汽車(chē)會(huì)展中心舉行的2021年度“中國(guó)汽車(chē)工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)大會(huì)上，東風(fēng)商用車(chē)與凱龍高科技股份有限公司、武漢理工大學(xué)等單位共同完成的“車(chē)用柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);獨(dú)立完成的“新一代重型牽引車(chē)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與自主開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

 

　　兩天后，在10月21日北京展覽館舉辦的國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展上，東風(fēng)商用車(chē)攜龍擎DDi75國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)、自主控制系統(tǒng)、自主后處理系統(tǒng)這三項(xiàng)自主科技創(chuàng)新成果亮相，展現(xiàn)了東風(fēng)商用車(chē)自主創(chuàng)新的累累碩果和硬核實(shí)力。

　　自主創(chuàng)新是持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。只有自主掌控核心技術(shù)，才能不被別人“卡脖子”。那么，在過(guò)去的十余年間，東風(fēng)商用車(chē)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)是如何攻克一道道技術(shù)難關(guān)，為東風(fēng)商用車(chē)在國(guó)六時(shí)代贏得主動(dòng)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)的呢?

　　馮坦，東風(fēng)商用車(chē)技術(shù)中心后處理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)家主任工程師，是科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)“車(chē)用柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)項(xiàng)目)的主要參與者之一。該項(xiàng)目起始時(shí)間從2010年1月1日到2020年12月31日，歷時(shí)10年時(shí)間，項(xiàng)目突破了涂層、載體、控制等后處理系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)。馮坦說(shuō)：“這些都是我國(guó)商用車(chē)被“卡脖子”的技術(shù)，項(xiàng)目的成功意味著我們?cè)诤筇幚黻P(guān)鍵技術(shù)上取得了重要突破。”

東風(fēng)商用車(chē)技術(shù)中心后處理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)家主任工程師—馮坦

 

　　從柴油車(chē)實(shí)施國(guó)四以來(lái)，車(chē)輛需要采用后處理系統(tǒng)來(lái)降低尾氣中的氮氧化物和顆粒物，從而滿(mǎn)足排放要求。但在當(dāng)時(shí)，后處理系統(tǒng)中的涂層、載體、傳感器、尿素噴射系統(tǒng)等主要零部件還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自主，需要依賴(lài)國(guó)外品牌，不僅價(jià)格高，而且缺乏選擇性。正是在這樣的背景下，由產(chǎn)學(xué)研三方共同參與的項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

 

　　在整個(gè)項(xiàng)目中，東風(fēng)商用車(chē)作為唯一參與整車(chē)企業(yè)，在動(dòng)力總成以及后處理排放控制部分發(fā)揮了重用作用。與此同時(shí)，借助這個(gè)項(xiàng)目，東風(fēng)商用車(chē)大力發(fā)展自主的后處理業(yè)務(wù)板塊。據(jù)悉，在系統(tǒng)集成方面，東風(fēng)商用車(chē)現(xiàn)已形成直筒型、U型、箱式等完整的后處理體系，來(lái)支撐自己4-16升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的需求;在生產(chǎn)制造能力方面，東風(fēng)商用車(chē)動(dòng)力總成事業(yè)部投資了一條箱式封裝線，能達(dá)到年產(chǎn)6萬(wàn)套的產(chǎn)能，來(lái)滿(mǎn)足東風(fēng)商用車(chē)11L、13L重型平臺(tái)的需要;在關(guān)鍵零部件方面，東風(fēng)商用車(chē)形成了自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)零部件供應(yīng)商一起成長(zhǎng)。

 

　　在談到該項(xiàng)目對(duì)研發(fā)工作本身的影響時(shí)，馮坦認(rèn)為：實(shí)現(xiàn)自主之后，技術(shù)人員可以在后處理系統(tǒng)上定義更清晰的研發(fā)方向。在自身技術(shù)能力提升之后，可以選擇每個(gè)零部件的最優(yōu)解決方案，而不是被動(dòng)接受某一個(gè)整體。這樣產(chǎn)品的整體性更強(qiáng)，有利于打造東風(fēng)商用車(chē)的集成優(yōu)勢(shì)。。

 

　　馮坦說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目幫助東風(fēng)商用車(chē)自主能力得到了進(jìn)一步提升，而所有的提升也都體現(xiàn)在用戶(hù)價(jià)值上，“我們的自主后處理系統(tǒng)做到了精細(xì)化設(shè)計(jì)，它的耐久性和成本都比較好。整車(chē)后處理的故障率更低，特別是國(guó)六新系統(tǒng)的市場(chǎng)表現(xiàn)要優(yōu)于其他同類(lèi)產(chǎn)品。”

 

　　在形成上述產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的背后，有一項(xiàng)技術(shù)最值得關(guān)注——“Urea-SCR后處理系統(tǒng)的尿素結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法”，它是項(xiàng)目中的重要專(zhuān)利之一。而憑借這項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，東風(fēng)商用車(chē)可以在車(chē)輛實(shí)際工況運(yùn)行時(shí)，對(duì)尿素結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，有效解決了國(guó)六系統(tǒng)尿素結(jié)晶問(wèn)題。

 

　　在后處理系統(tǒng)中SCR控制通常會(huì)面臨這樣的難題：當(dāng)尿素溶液噴射不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致排放不達(dá)標(biāo);如果噴得過(guò)多，又會(huì)造成尿素分解不完全而結(jié)晶，不僅會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛動(dòng)力下降、油耗升高，嚴(yán)重的話還會(huì)造成會(huì)處理的損壞。

 

　　馮坦在研究后處理涂層載體時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)，尿素在蒸發(fā)水解過(guò)程中需要尾氣的熱量，如果把熱量的比值作為一個(gè)參數(shù)，通過(guò)參數(shù)的變化就可以實(shí)時(shí)判斷尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。但前提是，需要把這個(gè)參數(shù)和策略輸入到控制系統(tǒng)當(dāng)中。當(dāng)馮坦提出這一需求后，該項(xiàng)目的又一主要參與者，東風(fēng)商用車(chē)技術(shù)中心動(dòng)力總成控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)總師周杰敏很快就在SCR控制技術(shù)上給出了解決方案，從而使得這一技術(shù)設(shè)想得以實(shí)現(xiàn)并最終獲得專(zhuān)利。

　　周杰敏說(shuō)：“因?yàn)槲覀兊目刂葡到y(tǒng)也是自主的，所以才能實(shí)現(xiàn)這一想法。”據(jù)悉，在過(guò)去15年，東風(fēng)商用車(chē)通過(guò)國(guó)四、國(guó)五、國(guó)六3個(gè)階段項(xiàng)目的探索，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU模塊。此外，在后處理方面，東風(fēng)商用車(chē)從國(guó)四階段就自主開(kāi)發(fā)了獨(dú)立的控制系統(tǒng)，來(lái)滿(mǎn)足國(guó)四、國(guó)五產(chǎn)品的控制需要。到了國(guó)六階段，東風(fēng)商用車(chē)后處理控制系統(tǒng)已經(jīng)被集成到自主的ECU中。目前，這些自主研發(fā)的控制技術(shù)，已經(jīng)陸續(xù)批量應(yīng)用到東風(fēng)商用車(chē)的量產(chǎn)整車(chē)上。

東風(fēng)商用車(chē)技術(shù)中心動(dòng)力總成控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)總師—周杰敏

 

　　眾所周知，由于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，我國(guó)商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在軟硬件方面一直都處于“卡脖子”狀態(tài)。如果遲遲不打破這一瓶頸，在智能網(wǎng)聯(lián)的大背景下，商用車(chē)企業(yè)將會(huì)處于十分被動(dòng)的狀態(tài)。東風(fēng)商用車(chē)一直高度重視發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的自主開(kāi)發(fā)，從最初比較基礎(chǔ)的控制技術(shù)入手，比如燃油系統(tǒng)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)管理和保護(hù)等，通過(guò)多年努力，已經(jīng)建立起一套完整的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的正向開(kāi)發(fā)流程和測(cè)試能力。

 

　　周杰敏說(shuō)：“現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)要上新技術(shù)，通常都與控制系統(tǒng)相關(guān)。如果像以前那樣依賴(lài)國(guó)外產(chǎn)品，去跟別人談項(xiàng)目，就要看別人的臉色。而我們自主掌握了控制系統(tǒng)，可以支持我們的商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)快速升級(jí)。”

 

　　控制系統(tǒng)本身是一個(gè)平臺(tái)技術(shù)，對(duì)于很多終端卡車(chē)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可能并不能直觀看到自主與否帶來(lái)的差異。實(shí)現(xiàn)上，東風(fēng)商用車(chē)在控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主以后，同樣可以為用戶(hù)帶來(lái)一系列價(jià)值。例如，后期車(chē)輛使用過(guò)程中如果遇到問(wèn)題，售后解決的時(shí)效性將會(huì)大大提升;如果用戶(hù)有一些特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)功能定制需求，也可以輕松實(shí)現(xiàn);在智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展趨勢(shì)下，包括預(yù)見(jiàn)性駕駛等可以提升安全降低油耗的新技術(shù)，都可以在自主控制系統(tǒng)里面逐步實(shí)現(xiàn)。

 

　　從自主研發(fā)的后處理系統(tǒng)，到自主研發(fā)的控制系統(tǒng)，再到自主研發(fā)的國(guó)六柴油機(jī)，伴隨著越來(lái)越多的自主技術(shù)應(yīng)用在整車(chē)之上，東風(fēng)商用車(chē)的自主事業(yè)正在邁入新的階段。

 

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