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自主有我:东风商用车创新成果意义解读
2021-11-11 10:15:07  中原汽车网  

 自主创新发展是东风商用车的根,更是东风商用车的魂!自主创新发展的道路虽布满荆棘,但一路坚持走来,东风商用车的自主成果开始不断涌现。

  在10月19日上海汽车会展中心举行的2021年度“中国汽车工业科学技术奖”颁奖大会上,东风商用车与凯龙高科技股份有限公司、武汉理工大学等单位共同完成的“车用柴油机排气后处理系统关键技术及应用”项目获科技进步奖一等奖;独立完成的“新一代重型牵引车平台关键技术与自主开发”项目获科技进步奖三等奖。

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  两天后,在10月21日北京展览馆举办的国家“十三五”科技创新成就展上,东风商用车携龙擎DDi75国六发动机、自主控制系统、自主后处理系统这三项自主科技创新成果亮相,展现了东风商用车自主创新的累累硕果和硬核实力。

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  自主创新是持续发展的动力。只有自主掌控核心技术,才能不被别人“卡脖子”。那么,在过去的十余年间,东风商用车的研发团队是如何攻克一道道技术难关,为东风商用车在国六时代赢得主动权和话语权的呢?

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  冯坦,东风商用车技术中心后处理系统开发专家主任工程师,是科技进步奖一等奖“车用柴油机排气后处理系统关键技术及应用”项目(以下简称项目)的主要参与者之一。该项目起始时间从2010年1月1日到2020年12月31日,历时10年时间,项目突破了涂层、载体、控制等后处理系统关键核心技术。冯坦说:“这些都是我国商用车被“卡脖子”的技术,项目的成功意味着我们在后处理关键技术上取得了重要突破。”

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东风商用车技术中心后处理系统开发专家主任工程师—冯坦

  从柴油车实施国四以来,车辆需要采用后处理系统来降低尾气中的氮氧化物和颗粒物,从而满足排放要求。但在当时,后处理系统中的涂层、载体、传感器、尿素喷射系统等主要零部件还没有实现自主,需要依赖国外品牌,不仅价格高,而且缺乏选择性。正是在这样的背景下,由产学研三方共同参与的项目正式启动。

  在整个项目中,东风商用车作为唯一参与整车企业,在动力总成以及后处理排放控制部分发挥了重用作用。与此同时,借助这个项目,东风商用车大力发展自主的后处理业务板块。据悉,在系统集成方面,东风商用车现已形成直筒型、U型、箱式等完整的后处理体系,来支撑自己4-16升柴油发动机的需求;在生产制造能力方面,东风商用车动力总成事业部投资了一条箱式封装线,能达到年产6万套的产能,来满足东风商用车11L、13L重型平台的需要;在关键零部件方面,东风商用车形成了自己的技术标准体系,带动了国内零部件供应商一起成长。

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  在谈到该项目对研发工作本身的影响时,冯坦认为:实现自主之后,技术人员可以在后处理系统上定义更清晰的研发方向。在自身技术能力提升之后,可以选择每个零部件的最优解决方案,而不是被动接受某一个整体。这样产品的整体性更强,有利于打造东风商用车的集成优势。。

  冯坦说,这个项目帮助东风商用车自主能力得到了进一步提升,而所有的提升也都体现在用户价值上,“我们的自主后处理系统做到了精细化设计,它的耐久性和成本都比较好。整车后处理的故障率更低,特别是国六新系统的市场表现要优于其他同类产品。”

  在形成上述产品优势的背后,有一项技术最值得关注——“Urea-SCR后处理系统的尿素结晶风险预测方法”,它是项目中的重要专利之一。而凭借这项专利技术,东风商用车可以在车辆实际工况运行时,对尿素结晶风险进行实时预测,有效解决了国六系统尿素结晶问题。

  在后处理系统中SCR控制通常会面临这样的难题:当尿素溶液喷射不足时,会导致排放不达标;如果喷得过多,又会造成尿素分解不完全而结晶,不仅会导致车辆动力下降、油耗升高,严重的话还会造成会处理的损坏。

  冯坦在研究后处理涂层载体时偶然发现,尿素在蒸发水解过程中需要尾气的热量,如果把热量的比值作为一个参数,通过参数的变化就可以实时判断尿素结晶的风险。但前提是,需要把这个参数和策略输入到控制系统当中。当冯坦提出这一需求后,该项目的又一主要参与者,东风商用车技术中心动力总成控制系统开发技术总师周杰敏很快就在SCR控制技术上给出了解决方案,从而使得这一技术设想得以实现并最终获得专利。

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  周杰敏说:“因为我们的控制系统也是自主的,所以才能实现这一想法。”据悉,在过去15年,东风商用车通过国四、国五、国六3个阶段项目的探索,已经开发出拥有自主知识产权的发动机ECU模块。此外,在后处理方面,东风商用车从国四阶段就自主开发了独立的控制系统,来满足国四、国五产品的控制需要。到了国六阶段,东风商用车后处理控制系统已经被集成到自主的ECU中。目前,这些自主研发的控制技术,已经陆续批量应用到东风商用车的量产整车上。

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东风商用车技术中心动力总成控制系统开发技术总师—周杰敏

  众所周知,由于产业基础薄弱,我国商用车发动机控制系统在软硬件方面一直都处于“卡脖子”状态。如果迟迟不打破这一瓶颈,在智能网联的大背景下,商用车企业将会处于十分被动的状态。东风商用车一直高度重视发动机控制技术的自主开发,从最初比较基础的控制技术入手,比如燃油系统控制、发动机管理和保护等,通过多年努力,已经建立起一套完整的发动机控制系统的正向开发流程和测试能力。

  周杰敏说:“现在发动机要上新技术,通常都与控制系统相关。如果像以前那样依赖国外产品,去跟别人谈项目,就要看别人的脸色。而我们自主掌握了控制系统,可以支持我们的商用车发动机技术快速升级。”

  控制系统本身是一个平台技术,对于很多终端卡车用户来说,可能并不能直观看到自主与否带来的差异。实现上,东风商用车在控制系统实现自主以后,同样可以为用户带来一系列价值。例如,后期车辆使用过程中如果遇到问题,售后解决的时效性将会大大提升;如果用户有一些特殊的发动机功能定制需求,也可以轻松实现;在智能网联发展趋势下,包括预见性驾驶等可以提升安全降低油耗的新技术,都可以在自主控制系统里面逐步实现。

  从自主研发的后处理系统,到自主研发的控制系统,再到自主研发的国六柴油机,伴随着越来越多的自主技术应用在整车之上,东风商用车的自主事业正在迈入新的阶段。

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关键字:东风 商用车
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