■文/徐 飛
在這段被法國歷史學(xué)家布羅代爾稱為“社會(huì)時(shí)間”的四十年里,中國內(nèi)燃機(jī)人有嘆息和彷徨,也有雄心和奮斗,使得中國內(nèi)燃機(jī)行業(yè)勃發(fā)了青春和力量,初心不忘的他們是幸運(yùn)的。
似乎所有的人物介紹都會(huì)有大衛(wèi)·科波菲爾式的套話,概不能免俗。楊延相,一個(gè)內(nèi)燃機(jī)人,出生在西安的郊縣藍(lán)田縣農(nóng)村。
那是個(gè)在古詩詞中可以與“滄?!睂φ痰牡胤?,李商隱有“滄海月明珠有淚,藍(lán)田日暖玉生煙”名句,流傳千古。藍(lán)田還是王維故居,還有“白鹿原”和猿人遺址。
楊延相從小就干農(nóng)活,清楚地知道父老鄉(xiāng)親“面朝黃土背朝天”的辛苦,為了逆天改命,他充滿了學(xué)習(xí)的勁頭。1978年提前一年參加高考,在填報(bào)志愿選擇專業(yè)時(shí),楊延相毫不猶豫地填寫了“動(dòng)力機(jī)械”幾個(gè)字,他的愿望就是希望通過現(xiàn)代化的機(jī)械解放父老鄉(xiāng)親。
楊延相如愿以償,進(jìn)入了西安交通大學(xué)動(dòng)力二系內(nèi)燃機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)。在大學(xué)班級里除了同齡的同學(xué)外還有幾位年長整整一倍的老大哥,大家目標(biāo)一致且堅(jiān)定樸實(shí),緊緊抓住難得學(xué)習(xí)科學(xué)知識的機(jī)會(huì),學(xué)到真本領(lǐng),去改變自己的家鄉(xiāng)乃至國家的那種貧窮與落后。
1982年大學(xué)畢業(yè)后,楊延相總感覺自己知識儲(chǔ)備不夠,于是參加了研究生考試。幸運(yùn)使然,他以全專業(yè)第一的成績被恩師蔣德明老師錄取,還被教育部確定為出國留學(xué)預(yù)備生。留學(xué)國突然從美國改為日本,他就在大連外國語學(xué)院集中學(xué)習(xí)了6 個(gè)月的日語。
1983年10月,他有幸作為中國改革開放后第二批政府選派的赴日留學(xué)生,與全國162 名同學(xué)一起同渡日本。初次踏上異國他鄉(xiāng),各方面的不同令人震撼。赫赫有名的新干線鐵路的高速干凈方便,讓那時(shí)的楊延相和同學(xué)們不約而同地心生感嘆:如果祖國也有這樣的新干線該有多好!
楊延相進(jìn)入的是九州大學(xué)工學(xué)部動(dòng)力機(jī)械專業(yè),導(dǎo)師是和栗雄太郎教授,他是著名的噴霧貫穿距離計(jì)算公式和栗公式的創(chuàng)建者,是世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)久負(fù)盛名的學(xué)者。
和栗教授特別重視研究項(xiàng)目的工程價(jià)值,因此楊延相的研究方向確定為柴油機(jī)缸內(nèi)空氣流動(dòng)和高壓噴霧燃燒特性的研究。那時(shí),柴油機(jī)排放問題成為了行業(yè)熱點(diǎn),從燃燒機(jī)理上尋找解決方案是首選路線。電控高壓共軌燃油噴射技術(shù)在那時(shí)還沒有成熟,因此楊延相的研究只能采用自制的蓄壓式高壓噴射系統(tǒng)。經(jīng)過五年多的艱苦學(xué)習(xí),楊延相順利拿到了博士學(xué)位。
1989年4月,剛參加了畢業(yè)典禮的楊延相,毅然回國,同年5月進(jìn)入天津大學(xué)剛剛成立的內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,師從時(shí)任天津大學(xué)校長的史紹熙院士。那時(shí),天津大學(xué)的博士后科研流動(dòng)站已經(jīng)獲批,史紹熙院士建議他先做博士后,他就成為了天津大學(xué)第一個(gè)博士后。
進(jìn)入天津大學(xué)后,如何選擇研究方向讓楊延相頗為躊躇。機(jī)緣巧合之下,他接手了一個(gè)自然科學(xué)基金項(xiàng)目——激光散斑測速技術(shù)研究。這項(xiàng)技術(shù)后來發(fā)展成為了流場速度分布的常用測試技術(shù)——激光粒子成像測速技術(shù)(PIV),楊延相因此成為國內(nèi)最早研究PIV 技術(shù)及其應(yīng)用的研究者之一。
當(dāng)時(shí),天津內(nèi)燃機(jī)研究所正好開設(shè)全國摩托車技術(shù)培訓(xùn)班,請的是本田公司資深發(fā)動(dòng)機(jī)及摩托車專家授課,楊延相成為了翻譯講師,因此與摩托車結(jié)了緣。在1994年北京第一屆中國國際內(nèi)燃機(jī)展覽會(huì)上,本田公司派出了最強(qiáng)陣容參加,楊延相則作為特邀技術(shù)翻譯全程負(fù)責(zé)技術(shù)交流會(huì)議。在這次展覽會(huì)上,本田公司將在汽車摩托車和通用發(fā)動(dòng)機(jī)各領(lǐng)域的最先進(jìn)技術(shù)全面介紹給中國,在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下實(shí)屬難得。
博士后出站后,楊延相留了下來,并選擇與后來長期的合作伙伴郗大光博士共同研究液體噴霧技術(shù),這也是史紹熙院士主持的國家級攀登計(jì)劃項(xiàng)目的子課題。團(tuán)隊(duì)群策群力,深入研究了液體射流的破碎霧化機(jī)理,包括圓形噴孔噴霧、橢圓形噴孔噴嘴、旋流噴嘴噴霧等常見射流噴霧的穩(wěn)定性、破碎到霧化的機(jī)理與特性。由這些研究成果而形成的多篇研究論文在《內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)》《工程熱物理學(xué)報(bào)》《燃燒科學(xué)與技術(shù)》等發(fā)表,1997年,楊延相晉升為教授。
1992年,燃?xì)鉄崴鏖_始進(jìn)入中國家庭,而浴室取暖是個(gè)大問題,楊延相靈感迸發(fā)——用熱水器的熱量給浴室取暖。1993年,楊延相和郗大光合作的第一個(gè)專利誕生。利用旋流噴嘴低壓霧化良好的特性,他們制作出了一個(gè)新產(chǎn)品,親自測試證實(shí)了產(chǎn)品性能良好。他們決定“下?!弊鲞@個(gè)產(chǎn)品。第二年夏季,第一代“雙博噴頭”產(chǎn)品上市大受歡迎。第三年,他們就獨(dú)立注冊了自己的公司——天津市雙博科技有限公司,專門開發(fā)生產(chǎn)銷售這款淋浴取暖多功能家用花灑噴頭產(chǎn)品。很快,產(chǎn)品年銷售額就達(dá)到千萬元以上。
“雙博”出名后,中央電視臺(tái)邀請楊延相和郗大光拍攝了專題節(jié)目“兩位博士的一天”,在《走進(jìn)生活》專欄播出。他們還作為特邀嘉賓參加了當(dāng)時(shí)最受歡迎的央視節(jié)目《正大綜藝》。雙博公司主動(dòng)為“史紹熙科技教育基金”捐款,表達(dá)對恩師的感激。
初戰(zhàn)告捷,極大地鼓舞了楊延相依靠知識和能力打天下的信心。但他癡心不改,還是想在內(nèi)燃機(jī)這個(gè)老本行有所作為,但雙博公司顯然難以承載起專業(yè)夢想。楊延相又回到了天津大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室持續(xù)研發(fā)新技術(shù),積蓄力量。1997年,豐田汽車計(jì)劃全面進(jìn)入中國,首戰(zhàn)就在天津。當(dāng)時(shí)豐田與天津大學(xué)聯(lián)合策劃汽車先進(jìn)技術(shù)交流會(huì),邀請全國汽車企業(yè)技術(shù)人員參加,楊延相參與組織翻譯講課。在四年里的多次技術(shù)交流會(huì)中,中國汽車人清晰而全面地學(xué)習(xí)了豐田的先進(jìn)汽車技術(shù)。
新世紀(jì)開始,郗大光從美國訪問研究回國,向楊延相和另外一名“同道者”劉昌文博士介紹了可用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)直噴的燃油噴射新技術(shù)。他們?nèi)藳Q定開發(fā)能夠?qū)嶋H使用的新型電噴產(chǎn)品,基于其技術(shù)特點(diǎn),他們的電噴技術(shù)取名為FAI(Free Armature Injection)技術(shù)。
他們決定優(yōu)先開發(fā)四沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的電控燃油噴射系統(tǒng),因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域里只有大排量的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有成熟的電噴產(chǎn)品。他們希望開發(fā)出普通摩托車也能夠輕松使用的高性價(jià)比的FAI 電噴系統(tǒng)。2002年,樣件終于搭載到了五羊牌摩托車上,并獲得全國多家摩托車企業(yè)測試人員的試騎。這應(yīng)該是中國人自己開發(fā)的第一臺(tái)電噴摩托車。
FAI 電噴摩托車技術(shù)很快就被浙江的一家摩托車企業(yè)看中。后來他們在杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)成立第二家創(chuàng)業(yè)企業(yè)——浙江飛亞電子科技有限公司,研發(fā)團(tuán)隊(duì)逐漸集中到杭州。2005年,公司推出的第一代產(chǎn)品批量上市,F(xiàn)AI 電噴摩托車成為了中國市場上銷量最大的電噴摩托車。然而,那時(shí)的中國摩托車市場,似乎還難以全面接受電噴產(chǎn)品,公司運(yùn)營越來越困難。由于遭遇到內(nèi)外部的重重壓力,經(jīng)歷了大股東撤資、企業(yè)改組等磨難,公司最終改名為浙江福愛電子有限公司(以下簡稱“福愛電子”),從杭州城東搬到了杭州城西。為節(jié)約成本,搬遷主要由公司員工負(fù)責(zé),大家累得筋疲力盡。等坐在新的辦公室時(shí),往事歷歷在目,楊延相忍不住淚流滿面。
福愛電子成立后,他們沒有放棄摩托車電噴,也一直在尋找新路。當(dāng)時(shí),重型汽車“國四”排放標(biāo)準(zhǔn)山雨欲來,而尿素液噴射計(jì)量系統(tǒng)成為實(shí)現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。反復(fù)考慮后,公司在2013年終于完成了FAI 尿素計(jì)量系統(tǒng)產(chǎn)品樣件研發(fā)。當(dāng)時(shí),公司岌岌可危,因?yàn)橐呀?jīng)臨近重型車“國四”標(biāo)準(zhǔn)2014年全面實(shí)施的時(shí)間節(jié)點(diǎn),但公司的資金鏈面臨斷裂而產(chǎn)線建設(shè)和客戶開發(fā)還沒有著落,距離能夠銷售產(chǎn)生效益遙遙無期。
天無絕人之路,適逢貴州省貴安新區(qū)初設(shè),正在全國招商引資,他們順勢把生產(chǎn)基地建在貴安新區(qū),成立了福愛電子(貴州)有限公司,2015年下半年就開始生產(chǎn)線建設(shè),2016年上半年開始生產(chǎn)。那個(gè)春節(jié)的大年初一,大家在廠區(qū)迎接了貴州省級領(lǐng)導(dǎo)的視察。
2014年,趁昆明召開內(nèi)燃機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)之際,楊延相帶著FAI 尿素計(jì)量噴射樣件向云南云內(nèi)動(dòng)力股份有限公司介紹,并向云內(nèi)技術(shù)人員演示了產(chǎn)品。作為國內(nèi)柴油機(jī)骨干企業(yè),云內(nèi)提出如果要用此尿素計(jì)量噴射系統(tǒng),就合資成立公司,專門做后處理系統(tǒng)。2015年11月,由云內(nèi)動(dòng)力集團(tuán)和福愛電子合資成立了無錫恒和環(huán)??萍加邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“恒和環(huán)?!保瑮钛酉喑蔀楹愫铜h(huán)??偨?jīng)理。
恒和環(huán)保主要業(yè)務(wù)就是為柴油機(jī)尾氣處理提供完整的后處理解決方案,基于FAI 尿素計(jì)量噴射技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)自主的后處理催化消聲器總成,采購合作伙伴的催化器載體和傳感器等物料,集成為后處理系統(tǒng)產(chǎn)品總成,為發(fā)動(dòng)機(jī)及整車客戶配套服務(wù)。公司力爭為客戶提供性價(jià)比高、最有效的后處理系統(tǒng)產(chǎn)品。
其實(shí)在恒和環(huán)保成立前,應(yīng)用于云內(nèi)德威(DEV)系列發(fā)動(dòng)機(jī)的“國五”后處理系統(tǒng)樣機(jī)就完成了設(shè)計(jì)和制作,采用的是DOC(柴油機(jī)氧化催化器)+SCR(選擇性還原催化器)方案,F(xiàn)AI尿素計(jì)量噴射系統(tǒng)。楊延相帶領(lǐng)福愛電子和云內(nèi)的技術(shù)人員,開始了在昆明云內(nèi)技術(shù)中心進(jìn)行“國五”標(biāo)準(zhǔn)的后處理系統(tǒng)匹配試驗(yàn),同時(shí)確定恒和環(huán)保后處理系統(tǒng)的尿素噴射控制策略和數(shù)據(jù)定型。在昆明歷時(shí)數(shù)月攻堅(jiān)克難,終于在2015年完成了云內(nèi)動(dòng)力第一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型配恒和環(huán)?!皣濉焙筇幚硐到y(tǒng)的排放數(shù)據(jù)標(biāo)定,同時(shí)也完成了FAI/恒和環(huán)保后處理控制系統(tǒng)軟件邏輯和標(biāo)定工具的開發(fā)。
2016年,使用恒和環(huán)保后處理系統(tǒng)的云內(nèi)系列“國五”發(fā)動(dòng)機(jī)完成了排放公告認(rèn)證,并開始在整車企業(yè)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)搭載試驗(yàn)。同時(shí),F(xiàn)AI 尿素噴射系統(tǒng)也在東風(fēng)公司的ZD30 柴油機(jī)輕卡上成功搭載上市。2017年,恒和環(huán)保后處理系統(tǒng)依托昆明的封裝生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),大批量投產(chǎn)后市場反饋良好,全年銷售額達(dá)到2.7 億元。同時(shí)帶動(dòng)了貴州福愛的產(chǎn)品銷售同步增長。經(jīng)過幾年的快速發(fā)展,到2020年,恒和環(huán)保年銷售收入達(dá)到10 億元。
恒和環(huán)保后處理系統(tǒng),以其獨(dú)創(chuàng)的尿素箱內(nèi)置計(jì)量+良好霧化噴射的氣助旋流噴嘴+高效低尿素結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)的SCR混合器及后處理催化器總成設(shè)計(jì),可以輕松標(biāo)定數(shù)據(jù)達(dá)到國五排放標(biāo)準(zhǔn)要求,包括“國五”實(shí)施后新增加的車載道路行駛排放試驗(yàn)(PEMS 試驗(yàn))要求。恒和環(huán)保后處理系統(tǒng)超高的性價(jià)比優(yōu)勢極具市場競爭力,從而助力云內(nèi)動(dòng)力股份公司在“國五”期間取得市場超快增長,成為云南第一個(gè)超百億制造業(yè)企業(yè),云內(nèi)動(dòng)力也發(fā)展成為中國第二大銷量的柴油機(jī)品牌,成為四缸柴油機(jī)國內(nèi)第一品牌。
2019年,隨著摩托車排放“國四”標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,F(xiàn)AI 摩托車電噴系統(tǒng)年銷售也首次突破25 萬套,福愛電子于2021年進(jìn)入貴州省制造業(yè)百強(qiáng)企業(yè)。而恒和環(huán)保于2018–2021年連續(xù)四年榮獲云南云內(nèi)動(dòng)力股份公司優(yōu)秀供應(yīng)商,并獲得省、市、區(qū)多級別榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。
2021年7月,中國重型汽車全面實(shí)施“國六”排放標(biāo)準(zhǔn),堪稱“世界最嚴(yán)”。實(shí)現(xiàn)國六排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),門檻很高,尤其是后處理系統(tǒng)不僅要用DOC 和SCR,還要包括碳煙過濾器DPF,因此系統(tǒng)的控制邏輯和標(biāo)定難度大幅增加,與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)ECM 的協(xié)調(diào)控制必不可少。然而由于ECM 幾乎被國際大企業(yè)壟斷,他們?yōu)榱吮Wo(hù)自己的后處理系統(tǒng)的競爭力,不對外公開ECM 與后處理系統(tǒng)控制器DCU 的通信協(xié)議,這讓國內(nèi)的幾乎所有后處理企業(yè)都一籌莫展。恒和環(huán)保的技術(shù)團(tuán)隊(duì)不斷探索,2021年初終于取得了突破,成功開發(fā)了完全自主可控的輕型柴油機(jī)國六柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng),首次實(shí)現(xiàn)了SCR 尿素計(jì)量噴射裝置與后處理催化轉(zhuǎn)化器中的所有核心部件,包括尿素泵、噴嘴、DCU 軟硬件、催化器、各類傳感器、襯墊等,都采用國產(chǎn)自主部件和軟件實(shí)現(xiàn)批量銷售,徹底解決了柴油機(jī)及后處理行業(yè)中外資品牌及進(jìn)口核心部件對國內(nèi)的“卡脖子”問題。為滿足市場對恒和環(huán)保自主國六后處理系統(tǒng)的快速增長的需求,除了在無錫于2019年建成投產(chǎn)的國六生產(chǎn)線以外,2021年在昆明恒和環(huán)??萍加邢薰窘ㄔO(shè)了第二條恒和環(huán)保國六后處理系統(tǒng)生產(chǎn)線。2022年后,恒和環(huán)保自主國六及非道路后處理產(chǎn)品,將成為其主打產(chǎn)品。
為滿足發(fā)展需要,恒和環(huán)保已在無錫獲得207 畝土地用于建設(shè)新產(chǎn)業(yè)基地。據(jù)楊延相透露,恒和環(huán)保與福愛電子還將進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)領(lǐng)域至新能源動(dòng)力、先進(jìn)智能控制系統(tǒng)等。
站在2022年,回顧四十年來與內(nèi)燃機(jī)的淵源,楊延相感慨幾許。汽車及內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè),長期以來中國都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國家的,我國自己創(chuàng)造的東西實(shí)在是太少見了。大學(xué)里的研究難以在國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場上開花結(jié)果的現(xiàn)實(shí),也常常讓人詬病。正因?yàn)槿绱?,楊延相能夠從高校到研究所再到企業(yè),在內(nèi)燃機(jī)及汽車摩托車產(chǎn)業(yè),把自己獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)和產(chǎn)品在市場上做成功,他應(yīng)該感到驕傲和自豪,他的心也不時(shí)會(huì)被莫名觸動(dòng)。在老家村子里,每當(dāng)見到有卡車搭載的正是自己公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)和后處理產(chǎn)品時(shí),他的那種喜悅感油然而生。同樣在出差的路上,見到使用FAI電噴系統(tǒng)的摩托車,楊延相自豪不已。
改革開放的“社會(huì)時(shí)間”中,內(nèi)燃機(jī)人楊延相,追求獨(dú)立之思想,自由之精神,在專業(yè)領(lǐng)域孜孜不倦,累計(jì)已經(jīng)發(fā)表研究論文70 余篇,申請國內(nèi)外專利上百項(xiàng),培養(yǎng)研究生50 多人。他把這四十多年的個(gè)人成績,當(dāng)作是歷史大潮中自己的幸運(yùn)。但也不能忘記,他做研究,做學(xué)問,做老師,創(chuàng)新技術(shù),創(chuàng)建企業(yè),在實(shí)現(xiàn)自己夢想的同時(shí),也為偉大的改革開放歷史潮流貢獻(xiàn)著自己。