首页>热点 > 要闻 > > 正文

为柴油机配上国产“心脏”——南岳电控自主研制电控高压共轨系统纪实

2023-06-21 10:44:02
来源:科技日报 作者:俞慧友 评论:0
  6月9日,湖南省衡阳国家级高新区。南岳电控(衡阳)工业技术股份有限公司(以下简称南岳电控)厂房里,工作人员正在紧张忙碌着。

  “忙不完,根本忙不完。”南岳电控副总经理、生产负责人李运升告诉科技日报记者,“从大年三十到现在,一直在加班。客户求货都堵到厂房这边了!”

  在湖南,如今火爆到“排队坐等”的,不只是“网红奶茶”和小吃,还有南岳电控自主研制、突破国外垄断的电控高压共轨系统。

  形势倒逼,打响关键核心技术攻坚战

  柴油发动机是道路运输车辆的“心脏”,电控高压共轨系统则是发动机的“心脏”,是决定污染物排放、能耗水平的关键零部件。

  此前,我国电控高压共轨系统市场几乎被德、美和日企垄断,国产柴油机制造受到很大制约。

  “现在不会了,我们已经成功研发并实现大批投产应用。”南岳电控董事长、技术团队带头人龙美彪说。

  结果很喜人,过程很曲折。

  2009年前后,南岳电控经历了一番博弈。那时,该企业牢牢掌握着电控单体泵的核心技术,在市场上有着“绝对话语权”,光靠这一项技术,就能过得“轻松滋润”。

  是抱着单体泵过好日子,还是再打一场关键核心技术攻坚战?当龙美彪提出“研发高压共轨技术”时,立刻引发了公司内部的意见分歧。

  回忆起当年的提议,龙美彪认为这是大环境倒逼的结果。“国家对环保的重视程度只会越来越高,配套电控高压共轨系统的高效节能低排柴油机,是未来柴油机发展的必然方向。”他说,“与其等到技术跟不上了再去研究,不如利用已有技术积淀,早点动手!”

  为了达成共识,南岳电控启动这项技术研究有所延迟,2010年终于正式立项。9年后,公司自主研发出电控高压共轨系统;2021年,实现对国内主流发动机厂配套全覆盖。

  今年春节前,公司收到潍柴动力扬州柴油机有限责任公司、康明斯等单位的3.5万套订单。二三月份,月均订单更是达到5万套。

  为抢货,在南岳电控厂房区域,出现了客户“坐等”景象;公司高层的手机,也生生被拨打成了“催货热线”。随着海外订单的不断增加,南岳电控已成为目前自主品牌中唯一实现成套共轨系统出口的厂家。

  找出“漏角”,攻克密封共性难题

  电控高压共轨系统技术是燃油喷射系统领域的国际顶尖技术。该系统由高压油泵、喷油器、共轨管、控制器ECU四部分构成,能实现柴油机燃油喷射的高压精准控制。

  基于单体泵技术基础,南岳电控相对轻松地完成了高压油泵和共轨管的研发。但在喷油器密封性攻关上,却遇到了前所未有的困难。

  “密封性是评价喷油器好坏的基础指标。密封不好,会多方面影响到柴油机的运行性能。”该公司总工程师欧阳玲湘说。

  国外的技术封锁,使研发团队既找不到技术图纸,也无相关工艺文件可参考。“那时候,不光是我们,国内厂家对油嘴密封的认知都还停留在上一代。”龙美彪说,只能“摸着石头过河”。

  欧阳玲湘告诉记者,油嘴头部的密封直径,由两个差异极微小的角度相交形成。但在一开始,团队成员进行样件对标检测时,选择的检测方法和仪器精度均不合适,由于没分辨出这两个细微角度的差异,误将两个角度当成了一个角度。

  就是这一个小小的“漏角”,导致团队制造出的密封带易在整个油嘴锥面上发生“滑动”,从而使密封性能不稳定。

  “回过头看,戳破这层‘窗户纸’,似乎不那么难。但在当时,为找出密封不稳定原因,我们钻研了无数个日夜。”龙美彪说。

  2016年,他们终于研制出无静态泄漏式喷油器,攻克了高喷射压力共轨喷油器密封技术的行业共性难题。

  南岳电控还联合中科院兰州物理化学所,研发出类富勒烯碳/类石墨烯氮化硼多层薄膜,突破了共轨系统的高压摩擦及泄漏等难关。

  制服“野马”,撬开市场大门

  2018年,南岳电控喜提自研的第一个电控高压共轨系统。大家满怀期待地将其安置在卡车上,在自家厂区测试。

  不料,卡车跑起来总像脱缰野马,颠得车内人“七荤八素”。“这意味着共轨系统喷油控制不好,需要改变ECU的控制策略。”公司总经理助理邓飞说。

  一遍遍测试、改进后,研究团队解决了控制问题。在接下来的“三高”(高温、高寒、高海拔)极限试验里,车被开上了海拔五千多米的唐古拉山。

  团队开着卡车,在一段长坡路上运行。跑着跑着,大家明显感觉车子没了劲,眼看就要往后溜。为预防刹车失灵,一名工程师在停车后,下车去找大石头垫轮胎。

  “别说5000多米的海拔,就是平地里搬块大石头也不容易。”邓飞说,“同事搬着石头刚站起身,就是一个趔趄。”

  大家一同把车“安顿”好,就地分析数据及原因,修改ECU程序,反复重新测试,直到卡车再度顺当地跑起来。

  技术问题解决了,市场问题又来了。

  “当我们认为自己的系统基本能替代进口、打破垄断的时候,没人相信我们。”龙美彪说,对整车厂而言,没人愿意承担试用国产共轨系统而带来的风险。

  通常,国外共轨系统厂家为汽车进行共轨系统匹配标定时,都要收取不菲的试验标定费用。为赢得市场机会,南岳电控只能转换角色,通过“立军令状”和一切可能的免费条件,去求试用。

  通过免费试用,南岳电控慢慢撬开了市场的大门。截至目前,公司此项产品已创收近9亿元。技术的自主可控与国产化,也迫使外资品牌大幅降价,据估算,每年能为国内发动机厂家节省采购成本数十亿元。

  党的二十大报告强调,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。

  南岳电控高压共轨系统的产业版图还在逐步扩张,不断应用到车用发动机、船舶动力、发电机组、工程机械动力、农用发动机、无人机等领域。

  “我们将在低碳和零碳燃料喷射技术上不断提升科技创新水平,努力取得更多原创性突破!”龙美彪说。

(责任编辑:范晓婷)

版权与免责声明:
①凡本站注明稿件来源为:中国高新技术产业导报、中国高新网、中高新传媒的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本网授权使用作品的,被授权人应在授权范围内使用,并注明“来源:中国高新网、中高新传媒或者中国高新技术产业导报”。违反上述声明者 ,本网将追究其相关法律责任。
② 任何单位或个人认为本网站或本网站链接内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向本网站书面反馈,并提供身份证明,权属证明及详细侵权情况证明,本网站在收到上述文件后,将会尽快移除被控侵权的内容或链接。
③如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。电话:010-68667266 电子邮件:dbrmt#chih.org (请将“#”换为“@”)
排行
  • 全部/
  • 本月

编辑推荐


扫描添加 中国高新技术产业导报

(数字报)

扫描添加 中国高新APP客户端
扫描添加 导报微信公众号