广汽动力总成自主研发团队荣获“国家卓越工程师团队”称号 “国家需要什么,我们就做什么”
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2024-06-03 18:55:55
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  1月19日,“国家工程师奖”表彰大会在京召开。为表彰工程技术领域先进典型,党中央、国务院决定开展“国家工程师奖”首次评选表彰,授予81名个人“国家卓越工程师”称号、50个团队“国家卓越工程师团队”称号。广汽动力总成自主研发团队荣获“国家卓越工程师团队”称号。

  “工程师,就要树立敢于创造的雄心壮志。国家需要什么,我们就做什么。”由广汽研究院院长、CTO吴坚领衔的广汽动力总成自主研发团队,十余年潜心研究并汲取了动力总成领域深厚的理论知识,吸取国内外同行产品开发的经验教训,结合自身对技术的研究和积累,以“维护一代、开发一代、储备一代、研究一代”的研发理念,稳扎稳打,一步步掌握关键核心技术,最终打造出行业领先的产品。

  发动机领域:从0到1自主研发汽车“心脏”

  作为汽车的“心脏”,发动机是整车开发的重中之重。“发动机不搞自主研发,将来一定受制于人。”2008年,在华南理工大学任教近二十年的吴坚,怀揣打造世界顶尖“机芯”的理想加入了广汽研究院,担任研发团队技术带头人。

  在合资品牌、外资品牌几乎垄断中国汽车市场的时候,研发团队开始着手研发自己的发动机。然而,自主研发的难度非同小可。广汽第一代发动机原型机许多技术指标、工艺已经落后,且停产多年,很多零部件已经没有了,需要重新组织零部件的配套生产,多个核心部件也需要重新优化升级。

  “从最初的图纸到二次开发为能够生产的图纸,相当于推倒重来,几近开发一款全新产品。”回忆起当年的情景,团队成员邵发科仍记忆犹新。在外方有限的技术支持下,研发团队完成了众多关键技术的突破:点火从两个火花塞改为一个火花塞、缸盖从重力铸造改成压力铸造,还同步推进了一系列改造升级,最终快速产出合格的第一代产品,实现了广汽发动机“从0到1”的跨越,并在广汽传祺首款中高级轿车上量产搭载,在2010年第十六届广州亚运会亮相。

  5个多月改进发动机超500项技术,建立起产品开发流程和标准,锻炼和培养了一支结构合理、技艺专精的研发团队,从此,“快节奏”和“高效率”成了广汽动力总成自主研发团队的“研发模式”。

  十余年间,广汽发动机研发也经历了从第一代引进消化吸收再创新的“跟跑”、第二代集成开发的“并跑”、第三代自主开发的“领跑”,到第四代深入探索无人区、创新突破的蜕变。在这个过程中,研发团队攻克了发动机系统的核心难题——发动机燃烧控制技术,并创造性地提出“缸内压力进程控制”的燃烧系统可视化测控系统,使原本的“黑匣子”——发动机气缸内部——燃烧的每个阶段都清晰可见,为燃烧系统优化设计提供了工程量化参数指标和设计开发依据。

  让吴坚自豪的是,这条“从0到1”的发动机自主创新之路,广汽动力总成自主研发团队不仅走通了,还走到了世界前沿。如今,广汽第四代2.0ATK混动发动机,经认证的最高有效热效率突破44.14%,处于世界领先水平。

  而研发团队依旧步履不停。面向国家“双碳”目标,他们又投入到了以氢气、氨气为燃料的碳中性燃料发动机研发当中,并实现了多个“第一”:全球第一款搭载氢电混合系统整车、全球第一款乘用车氨发动机……

  变速器领域:根本解决核心技术难题

  如果说发动机是汽车的“心脏”,那么变速器就是汽车动力传动的“咽喉”,其重要性不言而喻。这一领域也是中国品牌的弱项所在,相关技术长期被国外企业垄断与封锁。吴坚决心带领团队啃下这块“硬骨头”。

  自动变速器的总成集成设计涉及机电液控多学科交叉,关键核心部件电液控制系统的开发更是难度高、风险大。当时,国内大多数车企都采用向外国供应商采购的方式,而吴坚却认为外购对于企业的长远发展百弊无利。于是,研发团队毅然走上了电液控制系统等关键核心部件的自主研发之路。

  这也注定是一条布满荆棘的道路。因长期被国外少数几家供应商垄断,电液控制系统的各个部分,从液压系统、换挡控制到冷却润滑,都面临重重的技术专利封锁。

  如何破局?唯有创新。研发团队组织了无数次专题攻关和研究分析,对各种液压控制机理进行多场景、多工况的论证、仿真、试验,最终成功打破了国外技术壁垒,开发出了广汽第二代双泵电液控制系统。这是国内首个大批量产的双泵系统方案,也是国内首个完全自主研发且自主生产的电液控制系统,填补了我国汽车行业相关技术空白。

  混动领域:打破国外汽车巨头的“天花板”

  近年来,中国混动汽车市场取得了巨大成功,这背后除了国家政策支持和引导,也离不开中国车企的技术创新。

  然而,面对日系车型占据中国油电混动市场超过90%份额的情况,如何找到自主品牌的生存之道和立足之地,是中国车企绕不开的一道坎,也是萦绕在广汽动力总成自主研发团队心头的难题。

  打破日系企业建立的混动变速器构型专利壁垒和掌握系统集成开发技术,是解决这道难题的突破口,也是实现中国混动汽车自主可控和产业链安全的迫切需求。2014年,时任广汽研究院技术负责人黄向东、黄河等专家指导团队经过不懈努力,首创了双电机平行轴串并联混动专用变速器——广汽第一代机电耦合系统GMC 1.0,为后来广汽电动化技术发展奠定了坚实的基础。

  在此基础上,在成本、效率、质量等方面找到综合“更优解”并不容易,任何一个构型方案,都可能会因为模式切换控制复杂、整车布置困难,甚至没有成熟的配套产业链等问题而被推翻。

  为此,研发团队对标分析了市场上数十款混动变速器,针对串并联、功率分流、P2等多种混动技术路线进行研究,对不同的构型方案进行动力性、经济性、成本综合分析和布置校核,在开展了近19万种组合方案的计算分析之后,终于再次取得突破,首创了集成式双电机多挡位串并联混动专用变速器——广汽第二代机电耦合系统GMC 2.0,同时在混动变速器集成设计开发技术、电机油冷及高功率密度开发技术、混动无感模式切换控制等关键核心技术上布局了自己的专利。

  这套由广汽自主研发的混动变速器,可以兼容油电混动、插电混动、增程式混动系统,还可以兼容氢动力系统,适配多种不同能源的车型,是广汽实现“双碳”目标的重要解决方案。

  如今,以广汽为代表的中国自主品牌的动力总成,已经比肩世界领先水平。

  数成绩

  2021年9月,广汽首款“零碳排放”氢气发动机点火成功,率先在业内提出广汽面向“双碳”目标的解决方案。

  2022年8月,广汽混动发动机最高有效热效率突破44.14%,将中国发动机技术推向全新高度。

  2023年6月,广汽发布全球首款搭载氢电混合系统整车、全球首款乘用车氨发动机,再次引发行业和消费者瞩目。

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