3月20日,重庆,隆鑫通用动力股份有限公司技术研发中心。试验工程师按下启动键,一声低沉而有力的轰鸣响起。中国摩托车行业首台搭载GDI(缸内直喷)技术的发动机成功实现点火。
这一刻,距离项目立项仅过去六个月。
长期以来,高端两轮燃油动力技术由欧美日巨头主导。而GDI,就是其中的关键核心技术之一。
此次成功实现点火,是中国摩托车产业在全球低碳高效趋势下,电动化转型、排放及油耗法规日益严苛的“多重夹击”下,最重要的技术突围,更在重庆“33618”现代制造业集群的宏大版图中,补全了先进动力系统的一块“重要拼图”。
据了解,随着全球摩托车行业环保法规尤其是欧五+、中国国五、巴五等标准的全面收紧,碳氧、氮氧、碳氢等排放物限值被压到了极低的水平。而传统PFI(进气道喷射)技术已几乎触及物理天花板。如果不能掌握更高效、更清洁的燃油喷射技术,中国摩托车将面临严苛的生存困境。
隆鑫通用研发负责人表示,GDI技术将燃油直接以超高压喷入气缸内部参与燃烧,通过对喷油和油气混合过程的精准控制,实现更高的热效率、更低的能耗和排放,以及更强的动力输出响应。
汽车发动机GDI技术10多年前在国内就已经成熟,但摩托车和汽车不同。普通汽车的常用运行转速通常在6000rpm(设备每分钟旋转次数)以下,而摩托车的运行转速通常超过10000rpm,高性能摩托车甚至达到15000rpm以上。
当摩托车发动机以万转高速运转时,一个完整的工作循环约12毫秒,留给燃油喷射的有效时间窗口仅约3毫秒。
在这刹那过程中,燃油在超高压下形成直径微米级的极其均匀的微粒。稍有偏差,就会产生燃油“湿壁”“雾化不良”“燃烧恶化”“排放失控”等不良现象,甚至会毁坏发动机。
对此,隆鑫的二十余名工程师,在六个月里日以继夜,对发动机实施了精准的“外科手术”:
团队重构了缸头进气道、燃烧室、高压油轨、配缸间隙等,改善混合气质量及燃烧效率等。面对摩托车紧凑狭小的缸头空间,研发团队独创性地将高压油泵驱动轴与进气凸轮轴“合二为一”,解决了空间布局限制。
此外,团队依托CAE(计算机辅助)仿真技术,对相关零部件开展了热力学、动力学、运动学等分析,涉及燃烧、结构强度、疲劳寿命、热负荷等核心维度,在设计阶段提前识别风险、优化方案,缩短试验周期、降低研发成本,为GDI发动机在严苛工况下的稳定运行提供坚实保障。
最终,国内首台GDI发动机成功点火,刷新了“中国智造”的技术高度和速度。
点火成功只是长征的第一步,接下来隆鑫团队还将开展主客观标定,完成动态性能调试、极限工况及可靠性验证等工作。