上汽車集團(tuán)乘用車技術(shù)中心總監(jiān)、專家徐政

我今天的演講題目是：上汽乘用車發(fā)動機(jī)開發(fā)。通過介紹我們上汽自主品牌產(chǎn)品發(fā)動機(jī)的開發(fā)，向大家展示一下我們?nèi)绾螒?yīng)用這些技術(shù)，在我們產(chǎn)品發(fā)動機(jī)上能夠開發(fā)出滿足國家排放，油耗法規(guī)，而且給客戶帶來價值的產(chǎn)品。

首先簡介一下我們公司以及動力總成的研發(fā)能力，然后簡介一下我們汽車動力系統(tǒng)在大環(huán)境下面臨的挑戰(zhàn)以及發(fā)展趨勢；通過我們上汽藍(lán)芯發(fā)動機(jī)介紹很多發(fā)動機(jī)減排的應(yīng)用。最后是對藍(lán)芯發(fā)動機(jī)技術(shù)升級以及未來的展望。最后是結(jié)束語。

上汽集團(tuán)大家都比較熟悉，目前是中國市場最大的汽車集團(tuán)公司，很多板塊的業(yè)務(wù)，左上角是乘用車板塊，有幾個大的公司，跟上汽通用合資的，跟上汽大眾合資的，還有其他的業(yè)務(wù)板塊，去年整車銷售量達(dá)到648萬輛，營銷收入位列世界500強(qiáng)第41位。

我們上汽乘用車，我們自主品牌榮威名爵，在短短12年里面從Ao到B級轎車以及新能源的多款車型，目前搭載的是市場領(lǐng)先的，我們叫藍(lán)芯，我們像國際主流OEM一樣，從一開始搭載的是自己的發(fā)動機(jī)變速箱，最早是基于羅斯福K系列的發(fā)動機(jī)，最后是我們自己研發(fā)的NX系列。

在藍(lán)芯一代做了一些技術(shù)升級，這樣的產(chǎn)品是在今年搭載我們MG6，以及MGZS上市投產(chǎn)，全新的產(chǎn)品發(fā)動機(jī)也在引用主流的一些節(jié)能減排技術(shù)。

動力系統(tǒng)大家知道是非常核心的技術(shù)，也是非常的技術(shù)，需要有完整的研發(fā)體系來支撐，這是我們自主品牌發(fā)展階段里面，在早期遇到的比較大的瓶頸。我們上汽通過這些年不斷的努力，也建立起比較完整的研發(fā)體系。

大家可以看到核心競爭體系，也是跟世界主流OEM非常的類似，從項目管理到本體的設(shè)計開發(fā)到仿真的支持，試驗開發(fā)，電控，標(biāo)的軟件工程以及動力系統(tǒng)和整車集成的功能，我們跟制造，跟質(zhì)量保障也有非常密切的關(guān)系。軟硬件的基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)范的手冊，有一系列的支撐。

全球的動力總成開發(fā)流程保證這個事情，從研發(fā)能力角度來講，開發(fā)手段有早期設(shè)計階段仿真的支持，以及在試驗開發(fā)階段完整的軟硬件的能力，和試驗?zāi)芰w系的保障。

下面我們稍微介紹幾個比較重要的能力：

第一個是試驗開發(fā)能力，我們上汽通過幾期的投資，目前有一個很完整的動力總成的實驗室，覆蓋整個動力總成開發(fā)所需要的所有的試驗開內(nèi)容，主要聚焦于發(fā)動機(jī)的開發(fā)，講的都是比較細(xì)的比較基礎(chǔ)的東西，我們實驗室承擔(dān)的不但是動力總成的開發(fā)任務(wù)，而且承擔(dān)著發(fā)動機(jī)和變速器前瞻技術(shù)的研發(fā)。上海市科委評選我們上海市實驗室動力總成實驗室，發(fā)動機(jī)開發(fā)幾個關(guān)鍵的能力，一個就是發(fā)動機(jī)燃燒開發(fā)能力，也是自主品牌里面最關(guān)鍵的瓶頸。

子系統(tǒng)，呼吸系統(tǒng)，我們通過風(fēng)洞的建設(shè)，把我們的子系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)一步拓展，我們可以模擬在整車道路下的極限工況下的早期，做一些子系統(tǒng)的開發(fā)。還有一些零部件很細(xì)的測試和開發(fā)。

談到這個試驗開發(fā)，這一塊能力不僅僅是試驗開發(fā)，燃燒開發(fā)的能力，這是傳統(tǒng)動力系統(tǒng)里面開發(fā)最為核心的一塊，因為燃燒系統(tǒng)的開發(fā)它涉及到不光是燃燒史詳細(xì)的設(shè)計，涉及到發(fā)動機(jī)性能相關(guān)的子系統(tǒng)的匹配，非常復(fù)雜，非常具有挑戰(zhàn)的系統(tǒng)性工程。目標(biāo)設(shè)定到概念設(shè)計，整個的環(huán)節(jié)。

從開發(fā)手段來講我們必須依賴于一些先進(jìn)的開發(fā)手段支撐我們越來越復(fù)雜，或者是精度越來越要求高的設(shè)計任務(wù)，必須要有一個仿真驅(qū)動的設(shè)計開發(fā)手段。之后通過一個可視化的手段，通過早期的硬件選型階段，然后是多缸機(jī)上面的開發(fā)，這些手段都必須有完整的設(shè)計評估手段來支撐。

我們上汽通過這些年的努力建立仿真和試驗為基礎(chǔ)的燃燒開發(fā)平臺，奠定了我們的基礎(chǔ)。而且這個平臺大家也知道，在目前這樣一個大環(huán)境下，因為我們動力系統(tǒng)要朝著更高效清潔發(fā)展的方向，更顯示其重要性，因為再往后，我們不光跟行業(yè)的競爭者競爭，同時也跟新的技術(shù)競爭，我們內(nèi)燃機(jī)，如何提高我們的效率？講到新的動力系統(tǒng)上面的競爭，必須要有這樣的一個環(huán)節(jié)。這個環(huán)節(jié)，我們也做了很多的工作，尤其是可視化的手段。

仿真分析平臺，這一塊的任務(wù)大家可以理解，仿真在很多的領(lǐng)域都有應(yīng)用，我們現(xiàn)在把它做成一個平臺，更如試驗開發(fā)手段，在設(shè)計的早期必須有一個仿真開發(fā)手段，通過每一項分析內(nèi)容，到評價體系的完善，到最后形成了一個設(shè)計開發(fā)過程當(dāng)中的仿真，在這個開發(fā)流程里面你做一個產(chǎn)品，在某一個階段做多少試驗，做什么分析內(nèi)容，什么時間段里面完成也是非常清晰的。在整車集成里面，每一項內(nèi)容都有幾十項，而且要必須要完成才能設(shè)計發(fā)布。

另一塊就是我剛才提到的，我們現(xiàn)在國內(nèi)自主品牌第一家的熱能風(fēng)洞，通過這樣一個技術(shù)手段，延伸了我們的開發(fā)，提前了我們的開發(fā)，從道路試驗到試驗室的開發(fā)階段，通過動力總成這個臺架模擬一些道路的工況，極限環(huán)境下做不到的，通過熱能風(fēng)洞在我們實驗室完成，要么就是冬季試驗，要么就是夏天試驗，時間節(jié)點非常的嚴(yán)苛，對于你的項目有很大的影響，我們在一年的時間里面都完成這些重要的開發(fā)。

上面簡介了一下整個動力總成開發(fā)更為復(fù)雜和完整，我這里只是簡介幾個重要的環(huán)節(jié)。

談到產(chǎn)品開發(fā)的話，還是回到大的驅(qū)動力，首先第一個就是電動化，今天早上非常高興看到周院長講的智能化網(wǎng)聯(lián)化，對動力系統(tǒng)也會產(chǎn)生很大的影響，您講的節(jié)油效果，如果是那樣的數(shù)字是非常驚人的，非常好的數(shù)字。比一般的整車技術(shù)應(yīng)用，我們已知的傳統(tǒng)的整車應(yīng)用達(dá)到的節(jié)油效果更為明顯。有這樣的一些影響和沖擊，動力系統(tǒng)100多年的歷史，它發(fā)展有自己內(nèi)在的驅(qū)動力和規(guī)律，必須要滿足客戶的駕駛需求，從動力性也好，經(jīng)濟(jì)性也好，駕駛品質(zhì)也好。也要滿足法律法規(guī)和社會基礎(chǔ)設(shè)施和安全的約束。

我們的發(fā)展必須要保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，所有的這些約束條件加起來，至少行業(yè)里面的共識，我們節(jié)能汽車和新能源汽車，甚至是燃料電子技術(shù)，還是會在比較長期的時間里面共存，而且在一個中長期尺度，大家可以看到，即使是有我們國家發(fā)布的，相對來說比較激進(jìn)的數(shù)字，到了2030年的時候帶有內(nèi)燃機(jī)的車，整個的市場份額還是占了主導(dǎo)的地位。

我們現(xiàn)在面臨的真正挑戰(zhàn)是排放的法規(guī)，王博士講的是非常重要的報告，那個是對我們整機(jī)廠最具挑戰(zhàn)的工作，因為我們國家快速的在發(fā)布，而且在不斷的升級我們的排放法規(guī)，我們現(xiàn)在的國6的排放法規(guī)比歐盟的還要嚴(yán)格。而且以往我們排放法規(guī)一直是參照著歐盟的體系，現(xiàn)在因為我們開始加速實施，大家可以看到國6A全國實施是2020年7月份，三大地區(qū)全部提前實施在2019年的1月份，京津冀地區(qū)，還有長三角地區(qū)，2019年要賣車必須要滿足這些法規(guī)，要想盡辦法完成這些事情，這就是目前整車廠要做的最大的工作，也是面臨的最大挑戰(zhàn)。中國對技術(shù)的要求，不是說歐洲滿足了一個要求，直接拿到中國市場有可以賣，這是不太可能發(fā)生的事情。

應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢，我們從發(fā)動機(jī)技術(shù)怎么做？市場上最主流的技術(shù)，仍然是小排量渦輪增壓的技術(shù)，要滿足市場的需求，客戶對動力系統(tǒng)要求的總成技術(shù)，所有的主機(jī)廠都開發(fā)投產(chǎn)了，無論是大眾的EA，本田的地球夢，豐田一系列，甚至是馬自達(dá)，以自然吸氣為主的，去年也發(fā)布了2.0T渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)。市場數(shù)據(jù)顯示客戶對性能的需求有進(jìn)一步提升的趨勢，這是我們現(xiàn)在面臨的事實。

另一塊發(fā)動機(jī)相對來說也是比較主流的，尤其往后走談到混合動力的事情，有一些簡單的組合，把我們的小排量渦輪增壓發(fā)動機(jī)跟電驅(qū)動組合，日系走的是高效的自然吸氣，以豐田為代表意義，熱效力達(dá)到40%，最新發(fā)布的2.5升TNGA達(dá)到41%，這一系列的發(fā)動機(jī)有它的特點，雖然它的熱效力很高，壓縮比很高，一個是自然吸氣，一個是在這個基礎(chǔ)上還要犧牲一些動力性，這是它的一些弱點。

我們上汽基于市場的一些情況，怎樣解決我們面臨的所有挑戰(zhàn)？回到2010年左右，結(jié)合市場主流，我們開發(fā)兩大平臺系列，我們布局還是很早的，這一系列的發(fā)動機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)全部在14、15年第一代投產(chǎn)上市。

這一代發(fā)動機(jī)最主要的技術(shù)特點，首先是缸內(nèi)直噴，IEM是雙歧管，200Bar油泵噴射系統(tǒng)6孔噴油器，結(jié)合主流趨勢我們投產(chǎn)了藍(lán)芯動力，我這兒不顯示一些直接比較的數(shù)據(jù)，公開的數(shù)據(jù)大家都可以看到，所有的指標(biāo)都達(dá)到了，在整車上面的表現(xiàn)是世界領(lǐng)先。

簡單介紹一下，榮威i6 1.5的技術(shù)亮點，今年榮獲了中國星10佳發(fā)動機(jī)，中國市場上最好的10個發(fā)動機(jī)之一，這些好處不細(xì)講了。

高效氣門配氣結(jié)構(gòu)，從降噪等方面做了優(yōu)化，高效的渦輪增壓系統(tǒng)，智能機(jī)油壓力管理。

先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，一個是輕量化角度，一個是結(jié)構(gòu)強(qiáng)的角度來講。

系統(tǒng)化靜音設(shè)計，以降低空氣流動噪聲，有4個方面，都有很詳細(xì)的設(shè)計上的細(xì)節(jié)，跟競品相比達(dá)到市場的最先進(jìn)水平，比如說高壓油泵布置的位置，有一些設(shè)計的考量。

這一頁解釋一下，在我們1.5T，IX5是SUV，加速性能達(dá)到9.5秒，油耗達(dá)到6.8升，在I6轎車上，1.2噸的轎車上，加速性能公告是達(dá)到8，實測是破了8，百公里油耗5.9升。中國市場上純?nèi)加蛙囘_(dá)到最低的油耗水平，我們這個藍(lán)芯發(fā)動機(jī)集成市場上一些技術(shù)，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先的水平。

基于一代的平臺，我們能夠進(jìn)一步做技術(shù)升級，來進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)的性能，我們發(fā)動機(jī)實際上還有很多的節(jié)能減排技術(shù)，一個是油耗升級，一個是性能升級，還有一個是排放升級。

油耗升級來說，這個發(fā)動機(jī)很重要的一個，我們做了一個燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化。壓縮比從10：1到11.5：1，不犧牲動力的情況下，能夠把壓縮比提升到11.5：1，這里面涉及到很多燃燒系統(tǒng)優(yōu)化。

Miller循環(huán)，采用了了EIVC策略，提升燃燒效率。

做發(fā)動機(jī)開發(fā)的比較熟悉的，這個油耗的map，油耗從250降到230，最終到220多，在高增壓發(fā)動機(jī)里面，是世界上最為領(lǐng)先的水平。在總體性能維持不變的情況下，油耗可以降低7%。

另一個可以升級的方向是性能，市場上客戶對性能不斷的提升，也是渦輪增壓器的更新和優(yōu)化，包括設(shè)計上面的優(yōu)化，包括尺寸到轉(zhuǎn)換量。

為了配合我們性能的增加，在結(jié)構(gòu)上做了一些調(diào)整，包括系統(tǒng)的一些優(yōu)化，增加我們發(fā)動機(jī)的抗爆性，尤其在高速公路上的情況。通過這些一些措施，我們可以把發(fā)動機(jī)的最大扭矩從250Nm提升到275Nm，低速響應(yīng)提升。

另一塊大家可以看到，動力響應(yīng)，也是低速響應(yīng)，客戶在車上直接的感知，也可以大幅度提升。

從排放的角度來講，在國6里面偏顆粒排放，我借助這個圖給大家展示一下我們PN顆粒排放，在缸內(nèi)，或者是油氣混合不均勻產(chǎn)生的現(xiàn)象，PFI也會有這樣的現(xiàn)象，也是有大量的油積累在機(jī)器閥之間，尤其對小排量的發(fā)動機(jī)，很難消除掉，要通過很多的優(yōu)化手段來盡量的緩解和降低。

這樣一個過程是很系統(tǒng)性地，包含了從裸機(jī)排放到整車排放，有一些系統(tǒng)性的排放。

從燃燒系統(tǒng)來講，我們通過燃料系統(tǒng)的優(yōu)化，尤其是油束的靶點的優(yōu)化，上面是Optical的噴霧特性，下面是CFD的噴霧特性。

大家也都知道，我們做發(fā)動機(jī)開發(fā)，高壓噴油系統(tǒng)優(yōu)化，往后走的主流趨勢，不斷提升噴油壓力，從220到358。里面的一些精準(zhǔn)的控制，右邊，供應(yīng)商做了一些很多的產(chǎn)品技術(shù)升級的工作。

辦法結(jié)果，用這個圖來介紹一下我們這樣一個效果，灰顏色的點是在整車匹配上WTC下的運行排放，不帶GDF，通過燃燒系統(tǒng)優(yōu)化，我們可以比較大幅度改善這樣的情況，仍然還是會進(jìn)入高排放區(qū)，通過右邊結(jié)合我們加入的350bar map，大幅度的降低。

排放后處理技術(shù)，今天不展開了。

給大家匯總一下，基于2020年面臨的挑戰(zhàn)，所謂的藍(lán)芯動力系統(tǒng)，2015年奠定這樣一個基石，通過這些技術(shù)升級能夠進(jìn)一步降低我們的油耗。下一階段針對中國四五階段油耗法的要求，還有國6還有歐6D，WLT、RDE測試工況電氣化，混動需求。2020年以后有一些更新的技術(shù)快速應(yīng)用到產(chǎn)品，最主要的就是可變壓縮比。

我們在這個變革時期，對動力的系統(tǒng)發(fā)展肯定有深遠(yuǎn)的影響，多元化動力系統(tǒng)在較長時間內(nèi)共存，我們認(rèn)為目前發(fā)動機(jī)的角度來講，還是以主流的小排量增壓技術(shù)為基礎(chǔ)，持續(xù)做技術(shù)升級，以及做一些電氣化，不斷提升效率滿足消費者的需求。

我們上汽乘用車自主品牌一方面我們上市投產(chǎn)榮威名爵，也結(jié)合主流的技術(shù)趨勢研發(fā)投產(chǎn)了兼顧環(huán)保燃油經(jīng)濟(jì)性的藍(lán)芯動力產(chǎn)品滿足需求。市場數(shù)據(jù)顯示我們這個產(chǎn)品性能上比較有國際競爭力。我們動力總成不斷的自主創(chuàng)新，形成核心的技術(shù)研發(fā)能力，在藍(lán)芯一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行新一代發(fā)動機(jī)的開發(fā)，發(fā)動機(jī)這一塊，我們上汽除了藍(lán)芯戰(zhàn)略以外還有綠芯戰(zhàn)略，不展開講了，一些高效的發(fā)動機(jī)和系統(tǒng)結(jié)合一起形成的新能源，市場上反映的非常好。

謝謝大家，這是我今天上午的報告。

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