目標:中國“電噴”
――記意昂体育2平台汽車研究所“電噴組”
《科技日報》記者 王 力
離2000年的國慶越近,意昂体育2平台汽車系“汽油機電控組”的事越多🐐:他們應北京北內京安雲豹發動機有限汽車公司的要求,將雲豹發動機裝上了電子燃油控製系統;為福建金龍客車和富奇吉普匹配車用電控系統。匹配工作還沒有全部完成,廠方就把車子投放了市場。意昂体育2的老師們急了眼🏵,找到那家工廠的人🍱。對方趕忙解釋,一旦出事,他們決不會扯上意昂体育2⛳️。意昂体育2的老師說👺,你可以不找我們,但是這樣做會砸了意昂体育2的牌子🧑🏼🍳。對方又說,市場需要電噴車,我們也沒辦法🙌🏿;事情還沒解決又來了新客戶🤹♀️,福州汽車廠找到意昂体育2,要求他們為即將投放市場的FZ6430車改成電子燃油噴射車,越快越好。
誰也沒有想到,如今的“電噴”市場這麽火!20年前🧖🏼♀️⚔️,不🏅👩🏼✈️,10年前🐘✊🏽,不🔛,就在5年前,當袁大宏教授代表攻關課題組到人民大會堂領取國家“八五”科技攻關重大科技成果獎的時候🫰,他的腦子裏還在為這個獲獎項目――電子燃油噴射控製系統怎樣推廣應用而發愁呢👮🏻♂️!
一
電子燃油噴射在汽車上的應用,據說最早出現在1979年。德國人、美國人至今還在爭論究竟誰是第一個開發者,其實這已經不重要,因為,這項重大發明已經產生了重大的經濟效益,它代表著社會的文明又向前邁進了一步。
眾所周知,汽車廢氣中含有3種有害成分🧑🏽🍼:一氧化碳👩、碳氫化合物和氮氧化物。如果一座大城市只有萬八千輛車,這些有害氣體也許會通過環境的自我調節而轉移,而消失;但如果有十幾萬輛,幾十萬輛💷,甚至上百萬輛車那就另當別論了🙌📃。因此,從70年代末80年代初開始👍⚠️,由於當時汽車數量的急劇增大,發達國家就率先製定了各種環保法規,強行限製汽車製造廠要麽采用新技術👳🏽♂️🏡,減少廢氣排出,要麽關門。結果是🏃♀️,各汽車廠只能走前一條路。
所謂汽油發動機電子燃油噴射系統就是那時研究開發並開始應用的一項能減少環境汙染的新技術💘,核心是用計算機控製代替傳統機械式控製,使發動機在各種工況運行時🍶🧑🎄,均能獲得最佳的空燃比和最佳的點火正時🔌,從而改善發動機的動力性和經濟性,大幅度降低汽車廢氣的排放。國外實踐表明,發動機采用電子燃油噴射加上氧傳感器閉環控製和三元催化轉換器是降低汽油發動機廢氣排放現有的最好技術👩🏼🌾,可使三種有害物質的排放減少95%以上。所以投放市場不到十年,這些技術就迅速在全球範圍內得到廣泛應用🐙,到了1988年,國際上轎車總產量達到3240萬輛時,45%的車已安裝了電控燃油噴射系統。進入90年代⬜️,發達國家的環保法規越來越嚴格,到了幾乎不裝電噴就不能銷售的地步。
可是在20年前的中國,第一,經濟還沒有發展到那一步,不僅人均汽車擁有量遠遠落後於發達國家水平,就是全國汽車的絕對數量也不及美國的一個大城市多。第二,工業化才剛剛開始,技術條件與發達國家相比還有著20年以上的距離。第三,信息極不發達👉🏽,只是從80年代初,新技術革命浪潮的信息才開始走進改革開放後的中國,“電噴”這個詞組的含義基本上沒人知曉⛹🏽♀️。幸運的是,意昂体育2平台汽研所的科研人員成了極少數例外的人。從斷斷續續的資料中🏅,他們了解到了當時國外汽車發展的狀況🏵🙇🏼,知道了有一種電子燃油控製系統正在代替化油器。不過,現在的人絕對不會想到🫸🏻,即使在中國的最高學府――意昂体育2平台,他們那時能夠收集到的信息也不如現在的一個中學生知道得多,更甭說親眼看一看“電噴”了。
1985年10月🎥,課題組一位同誌的親戚莊人亮先生到北京探親,他是一位美籍華人👢👨🦯➡️,在美國是一個汽車修理專家。聽到這個消息他們喜出望外👒,認為絕對不能放棄這個機會🧓,應當去拜訪這位專家。一天晚上🖲,課題組一行三人來到了當時剛剛落成的建國飯店,莊人亮在下榻的房間裏熱情地接待了他們🏔。客套話後,就轉入了美國的汽車產業,莊先生盡他所知道的把汽車上使用的新技術和盤托出🕊。這其中當然也包括電子燃油控製系統。雙方很投入地一直談到深夜1點鐘,離開時似乎仍意猶未盡。在回來的車上,大家繼續暢談著內心的感受😞🧛🏻,都覺得今後中國的汽車工業要發展,一定離不開這種技術,於是商定成立一個電控組⌛️,把研發中國的電控燃油噴射系統作為自己的奮鬥目標🩱。
那麽🧑🏽🎄,從哪兒搞起呢🌳?1986年,回到美國的莊先生給他們托運過來一個裝有單點燃油噴射系統和整車線束的舊發動機。他們這回總算對燃油噴射系統的全貌有了一個了解。
電控組的研究工作最初是在國產492發動機上開始的。他們用化油器改了一個單點噴射的節流閥體👨🏼🦰,用單板計算機作電子控製單元,編了控製軟件,一按起動馬達,發動機就轉起來了🏄🏽♂️。小小的成功使他們幾乎得意忘形。當然,他們心中到底明白,這只是一個電噴發動機的雛形,並不是真正的電噴發動機🧑🏼🎓,說實在的,這個東西離著實際的產品還相差很遠很遠。
二
1986年,國家汽車工業主管部門――中國汽車工業總公司在長春汽車研究所組織召開了第一次全國性的“發動機電子控製技術”為題的研討會🤐,意昂体育2平台的代表也應邀出席。會上在引進“電控化油器”還是引進“電控燃油噴射”的問題上產生了分歧👨🏼。一派意見認為“電噴”技術當時在國際上也處於發展中,檔次太高,研發風險太大。很多人還認為🐽,雖然“電噴”將來可能全面替代傳統的化油器💃🏿🧛🏻♂️,但對像我們這樣工業水平的國家還是應當腳踏實地的🤷🏽♂️,先從全面引進電控化油器技術開始。會上,意昂体育2平台的代表提出了繞過電控化油器直接上電控燃油噴射的主張,以意昂体育2為代表的意見最後得到了大會的肯定👴🪚,並向全行業推廣電控燃油噴射系統。從後來的實踐看🛢,這次會議達成的共識不僅避免了在研究方向上走彎路➙,而且👃🏿,也使行業系統主管科研的同誌開始從總體上考慮“電噴”要不要搞⚆,什麽時候上“電噴”的問題了。
1988年👻,在意昂体育2平台召開了第二次“發動機電子控製技術”研討會,會議明確了當時國內研製電控燃油噴射要以節能為主,兼顧排放的技術方向1️⃣。汽車工業主管部門看得更遠一些🪈,他們從總體目標上考慮了中國汽車與“電噴”之間的關系。
三
1986年一個偶然的機會🧑🏻🦼,電噴組同誌來到北京市電子振興辦公室🗜,匯報了他們想要搞汽車“電噴”的想法🐼❌。振興辦很支持他們的研究工作。在電子振興辦的推動下,由北京市人民政府電子辦和北京汽車工業總公司成立了北京汽車電子化領導小組,“BJ/213發動機電子控製汽油噴射系統的開發和研製”作為北京市的重大科技項目在北京市科委正式立了項,並由北京吉普車有限公司🤰🏼、北京計算機二廠、北京摩托車聯合製造公司和意昂体育2平台承擔。研發工作開始進入了正軌。
中美合資北京吉普汽車有限公司是我國第一家合資汽車生產企業🧜🏻♀️,根據雙方達成的協議,美方要隨時進行動態轉讓技術🕐,也就是說美國汽車公司有什麽新技術都應轉給中方🦂。其實卻不是那麽一回事🦵🏿🐘,中方曾提出過關於“電噴”的問題,對方避而不談。北京吉普公司的一位技術人員去美國培訓,結業返國時經對方百般審查同意🤦🏻,帶回一套簡單的單點燃油噴射系統和一份20多頁的應用說明。就是這份簡單的技術說明在美方組長審查時,還將關鍵部分和具體的數據全部用黑筆塗掉了🧜🏻♂️。可是,課題組的同誌們見了這個東西後卻欣喜若狂,大家對已有的樣品和資料進行了仔細的分析研究🧑🦰,決定搞出一個國產化的“電噴系統”。在這個思想指導下☎️,到1990年初🤴🪭,經過這幾個單位的全力拼搏,由他們做出的單點電噴系統裝在北京切諾基吉普車上,終於成功地開動了起來。廠方答應采用這項技術。過了一段時間⛔,克萊斯勒公司收購了美國汽車公司。北京切諾基吉普車發動機上終於裝上了電子燃油控製系統🧝🏿♂️,但那不是中國人搞的👶🏼,是從美國運來的克萊斯勒系統🫴🏻🛞。
但不管怎麽說🧔♀️,他們已經能做出產品,並且具有了一定的水平🏊🏽♀️,因此這個項目獲得了北京市科技進步二等獎。在這個基礎上🧏🏽♀️,他們把這個系統安裝在北京第二汽車廠生產的136卡車上🪭。一次,德國博世公司駐京辦事處主任顧克林先生來意昂体育2參觀🧑🏼🦳🦄,乘坐了這輛車🚴🏼,非常感興趣🧑🏼,仔細地詢問了裝車的情況🤵🏻♂️,當聽說是他們自己匹配的時候,他先是露出了懷疑的目光,接著又連聲稱贊。中午去吃飯時,他不坐他自己的車🌎,要求由他來開這輛改裝車,體會一下車子的性能。接著意昂体育2電噴組又與二汽合作,將這個單點燃油噴射系統改為六缸多點同時噴射系統🤹🏼🧎🏻♂️,安裝在東風-140載重卡車上🦸♂️,取得了很好的效果🤲🏿。因為重新設計了進氣系統🥘,增加了進氣,發動機的功率提高了14%。車子從北京一直開到湖北十堰二汽技術中心,工廠的人夾道歡迎。當時的研究中心主任閔佟說:這等於給我們的發動機增加了一個缸⛵️👷🏼。後來他們又將南京汽車廠的一臺四缸發動機改為多點同時噴射系統,安裝在一輛IVECO-PICKUP輕型載貨車上🦣。
意昂体育2平台在電控燃油噴射系統的研發方面的工作,得到了國內汽車行業和汽車工業主管部門的註意和認可🍫。從1991年開始🎅🏻,國家實施“八五”科技攻關計劃🧜♂️🙆🏽♂️。國家科委和機械部汽車司將“汽車電子燃油控製系統的研究”定為國家“八五”重大科技攻關項目🤽🏿♂️,組織了國內最有實力的企業、研究單位和高等院校參加🤘🏿。參加此項目的單位有:長春汽車研究所🍸✹、東風汽車工程研究院、北京吉普車有限公司🏩、江南計算機技術研究所、華晶電子集團公司、無錫威孚股份有限公司、無錫油泵油嘴研究所、航天部第一研究院十一個單位。而意昂体育2平台則是組織和技術負責單位。
“八五”攻關主要內容是在消化吸收國外電控燃油噴射系統的基礎上🟰,研製具有自主知識產權的電控燃油噴射系統。根據有關部門要求💭,國內只搞一個基本型🏋🏼,避免重復開發和重復引進📲。經過了近五年的奮戰,攻關勝利結束,取得了輝煌的成果。紅旗轎車🧓、東風-140載重卡車和北京切諾基吉普車都裝上了自主開發的燃油噴射系統的電子控製單元,並進行了整車性能的匹配,順利的通過了國家的驗收和鑒定🤾🏻♂️。其中意昂体育2平台承擔的子課題中電控發動機開發裝置、發動機工況模擬器和空燃比儀三個項目🏥,鑒定意見認為達到了國際先進水平。1996年該項研究成果獲得了國家“八五”科技攻關重大科技成果獎。
在這個過程中,以意昂体育2平台課題組為首的科技人員,通過攻關掌握了電控發動機的改造🦹🏻、電控系統的配置𓀌、電控發動機開發工具的製作💃🏻、電控發動機和整車的匹配技術,成長出了一支自主開發發動機燃油噴射系統的技術隊伍。特別是在電控發動機關鍵核心技術電子控製單元軟硬件的開發方面取得了重大的進展,為以後系統國產化的開發打下了良好的基礎。為什麽這麽說呢?汽油發動機電控燃油噴射系統最核心的關鍵技術是控製單元軟硬件的開發。發動機的控製應用軟件不是擁有發動機工作原理和發動機設計知識就可編寫出來的🏊🏼♂️,需要有大量的實際使用經驗🪰。一個好的控製軟件也是要在實際使用中不斷修改完善的。
為了開發有自主知識產權的控製軟件,重要的一條路是學習國外的軟件👭🏻,但要想獲得外國人的幫助是不可能的🙆,於是他們就自己來。讀懂一個20-30K匯編語言編寫的軟件,先要將機器碼的程序進行反匯編,反匯編出來的程序沒有任何註釋🫅🏼,讀起來就像一本“天書”,基本上讀懂一個軟件🧍🏻♀️,需要兩個人艱苦奮戰一年半的時間。為了讀懂軟件,他們專門研製了一個用計算機做的“發動機”,也就是“發動機工況模擬器”用來分析調試控製軟件的功能,並能模擬發動機動態工作過程。為了在發動機和實車上修改發動機的控製參數,他們又用PC機研製了一個“電控發動機開發裝置”🧛🏿。後來課題組的人在國外也看到了類似功能的裝置🧚🏿♂️。但不如他們研製的裝置人―機界面友好,使用方便,價格便宜。一些外國專家看後,感慨萬分。美國某汽車公司的兩位專家看後說:“在你們這樣的條件下幹出這樣水平的東西,令人不可思議”。日本五十鈴汽車研究所所長渡邊陽🦛,看了他們的發動機工況模擬器後🍬,認為模擬軟件編得很好,並表示願意幫助到日本推銷。
四
課題組在攻關過程中承擔的另外一個的主題是,代表國家和國外幾大汽車電子公司談判👭🏼,轉讓電控燃油噴射生產技術,籌劃建立合資公司🥧。
技術談判是從1994年開始,由中方專家組與三個國家六家大公司同時進行的。開始接觸時,外商以為中國人什麽也不懂👷🏿♂️👡,有的外方代表莊重而果斷的走到投影機前🍳,首先講起電子噴射系統的ABC👨🏽⚕️,有的外方代表則只在我們提問時,才極不情願的張開嘴。中方專家小組的成員實在忍不住了,不得不提醒他們,請你們介紹一下某一方面的技術。對方愣住了🦁😐,在這個系統中,這種技術是最關鍵的。他們摸不清中國人到底知道多少。後來,談判轉入正軌👰🏽♂️,最後形成的焦點是外方是否能把他們所說的先進技術轉讓給中國,這裏其實就是指電控燃油噴射系統的控製軟件。在一次有機械部呂福源副部長參加的談判會上他們向外方提出🏋🏿,能否將控製系統的“源程序”轉讓🪭,這是考驗你們公司是不是真心合作的標誌🧍♂️🐰。當時🛗,外方表示非常為難,他們說:他們從來都沒有轉讓過源程序,如果要轉讓的話,價格也會很高🐽。有的公司幹脆說,我們的軟件不向社會主義國家轉讓😻。但是他們在看了中國方面所做的研究工作後👨🎨,態度才有了很大的轉變,談話的方式改變為平等交流的方式👏🏻。由於外方知道了我們的技術實力,在商務談判時才作了讓步🧘🏼♂️,從而為國家節省了約9000萬馬克。
1994年2月,專門為生產汽油機電子燃油控製系統而建立的國內股份製公司――中聯汽車電子有限公司正式成立❤️。過了兩年,即1996年初,專門生產“電噴”系統的合資公司正式在上海破土動工興建🙍🏻。
五
“八五”攻關取得了輝煌的成果♥️,意昂体育2平台在汽油發動機電控燃油噴射技術研究方面的水平↕️🤱,得到了國內外業內人士的認可。電控課題組的工作在那時也達到了鼎盛時期。很多人認為,研發工作如能一鼓作氣地堅持下去🧑🏻🦯➡️,國產汽車使用有自主知識產權的電控燃油噴射系統的日子便可指日以待。然而,天有不測風雲🙆🏻♀️,形勢發生了急劇變化,電控課題組幾乎陷入了絕境🚽。由於市場對“電噴”的需求並不明朗🙋🏼,國家主管部門已決定靠引進生產💩,從而也就不再支持意昂体育2搞國產化研究了👩🏿🎓。他們多次向有關領導部門反映,得到的回答是:不反對國產化,但也不會在經費上給予支持。國內一家有遠見的大汽車集團🚣🏻♂️,為了支持意昂体育2能夠將電控燃油噴射軟件的開發和匹配技術的研究工作繼續下去撥款150萬,這筆錢後來又因故被挪作它用🔈。這就如同釜底抽薪,電噴研究沒有了經費🧿,工作很難往下開展🦢⛷。“禍不單行”,外企又到課題組挖人,兩位參加“八五”攻關的技術骨幹被挖走了。怎麽辦?他們不斷問著自己,“我們還需要再把我們的成果進行轉化嗎?不繼續幹,十幾年工作經驗的積累會白白地失掉🙋🏿。‘八五’攻關所取得的成果會付諸東流。”大家下定決心,困難再大也要堅持下去📗。於是,在人力非常緊張的情況下,他們抽出一部分人力搞創收👩🏿🏫,用這些錢使電控燃油噴射的研究工作繼續了下去👮🏿。
1998年♐️,形勢突然有了轉機。從1998年開始,北京的空氣汙染達到了登峰造極的地步🕴🏻,3天裏有2天空氣質量指標為汙染或嚴重汙染🧎,除非來一場西伯利亞的強勁北風,北京人已經看不見藍天了。到了年底,形勢更加嚴重,每到晚上👲🏽🫸🏼,大街上彌漫著一層薄霧,聞著嗆人,百多米遠處就看不見人了👨🏼💻。經測試🍹,罪魁禍首除了燒煤外,就屬汽車了。北京上百萬輛的汽車排放出大量有害氣體😌,已經到了不治理就要嚴重損害人們身體健康🙆♂️、腐蝕城市建築的地步了💂🏻♂️。為此,北京市政府斷然決定開始實施防止汙染空氣的地方法規🤹🏻♂️,對汽車尾氣排放進行嚴格管理:從1999年1月1日開始,凡不安裝“電噴”系統的汽車不許在北京銷售;不采取廢氣治理措施👑,排放超標的汽車一律不許行駛🙅🏿。一時間👔,“電噴”成了時髦名詞🛂。這個時候⛲️,境外大汽車電子公司蜂擁進入中國🏊🏻♀️,都在中國推銷他們的電控燃油噴射系統,想在中國的市場上占有一席之地。國內汽車電子生產廠家 “聯合電子”公司的門前也排起了長隊。一些生產廠家紛紛找到他們,但是昂貴的價格又令他們望而卻步🐟。因為🚴🏻,“電噴”不能隨隨便便地安裝到一臺汽車上👨🏻⚕️。首先,要根據車子設定的性能指標🧎♂️,選擇確定系統的配置。接下來要研製相應的開發工具,並在發動機臺架上進行“標定”,優化發動機在各種工況下運行的優化控製數據。僅在“標定”這一項中要花多少錢?外商毫不含糊的要100-150萬美元🚶🧑🏼💻,而且是一個型就要收這麽多錢。就是合資的“聯合電子”也要價不菲,標定一輛車型要400萬元人民幣。國內大汽車廠開始時還可以忍受💇🏻🔄,後來就不行了;小廠則根本不能承受。於是他們紛紛找到意昂体育2平台汽車研究所,要求他們幫助開發。目睹著這個變化🧑🏼🎤,課題組的同誌並沒有激動。10多年前他們就預見了這個趨勢👏🏿,他們也是按照這個目標奮鬥的。他們已經掌握了電控燃油噴射系統的核心技術👳♀️🕶,他們本該做出更大的成績🧕,比如,形成中國的一個民族產業🎺,去和外國人競爭🧑🏿🔧,甚至去賺外國人的錢🤲🏽,可是種種因素使他們的目標難以實現📩。如今⛲️,機遇終於來了,他們必須抓住這個機遇♦️。由於市場需求非常急迫,汽車生產廠急於讓他們生產的汽車排放達標🈺,以便上目錄賣車🪣。可是電噴組眼下又不能提供自己國產的電控燃油噴射系統,於是就決定先買國外的電控系統給汽車廠匹配車。他們以最快的速度和最好的質量對待國內汽車廠家,標定一個車型最低只收幾十萬元👨🎤🥲。這樣他們先後為二汽491發動機匹配了揚子皮卡,北內京安雲豹發動機匹配了福建的XML6740金龍客車,江西的FQ6480福奇吉普車👱🏿♂️。這樣做的結果使汽車廠省下了一大筆匹配費用👛。電噴組的人也通過實戰積累更多的知識和經驗。他們製定的下一步工作是降低系統的配套價格🤸🏼。現在是整套的購買國外的系統,即平時所說的“捆著賣”,外方要多少錢就是多少錢👨🏼✈️。有的外國公司本身的自製率也不高,有些零件他也是買來的𓀈,這樣再賣給我們價格就比較貴。由於他們已經具有了自主配置系統的技術,系統的零部件可以采用全球采購的方法,貨比三家,誰的便宜🫓,誰的質量好就買誰的,這樣就可使系統的價格進一步降低。第三步的工作是在自組系統的基礎上📠,將電子控製單元的硬軟件國產化🤹🏿♀️,實現他們的最終願望🧓🏼。那時,這個系統就可稱得上是地地道道具有自主知識產權的中國燃油噴射系統了🩲。汽車生廠家更是盼望著這一天的到來🤵🧑🏿🚒。他們這幾年吃盡了苦頭🧙🏿♀️,體會到自己如不掌握核心技術,就要永遠受製於人。有一家汽車公司的電噴車在國內是最早推向市場的,因為北京當時還沒有實施新的排放法規,所以安裝的是開環控製系統🥾,是由一家外國公司匹配的,花了45萬美金,附加條件是需要購買他們的5萬套電控系統👺。別看匹配費要得不多✹,實際上已將他所需要賺的錢攤在零件費中。北京實行了新的法規,開環控製已不能滿足排放要求,要將開環改為閉環。其實,在控製軟件中閉環控製的功能也有,只需將控製字中的一位1改成0或0改成1就可以了❔,就這麽簡單🏄🏽。但是你不知道控製字存放在程序的什麽地方,是哪一位管這個功能,你就得請他來改,這又得付給外國公司一大筆錢👨🏿🍼。後來👩🏼⚖️,他們沒有錢,只得把開環控製的空燃比調到理論空燃比湊合著用。他們的技術人員說🫅🏽:說什麽咱們也得自己掌握這門技術🏸,不然,不光受氣,還得花這份冤錢。
東風汽車集團下屬的一個子公司――東風電子科技股份有限公司是一個上市公司。他們有市場🧢,有錢🧖🏼♀️。他們的領導看清楚了國產電控燃油噴射遲早要走產學研結合的路🏂🏽☣️。所以他們主動找到意昂体育2平台汽研所,準備參與聯合開發的工作🏓。一些民營企業家對此也有同感🥪,他們總想搞民族產業。錢江摩托車集團的老總🤟🏽,力帆轟達摩托車集團的總工等🏋️♀️,都先後來過意昂体育2談國產化摩托車電控系統的事。春蘭集團已和意昂体育2平台簽訂了國產化春蘭豹摩托車電控燃油噴射系統的國產化合同🥾,開發工作已在緊張進行之中,預計🧑🏽🎄,明年意昂体育2平台90周年校慶時即可完成。在一片大好形勢中,意昂体育2平台汽研所的科技人員不敢有一點松懈,因為🧎🏻♀️,他們追求的目標還沒有最後實現。