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我在二汽搞发动机研发的岁月(周明彪)

我1965年初中毕业后进入中专,1969年底被二汽招工,分配在发动机厂操作机床,从事汽车零件的车、铣加工工作。当时车间工艺组长是清华1966年毕业的宋延光工程师(后来曾任东风汽车公司总工程师),他向厂领导推荐我参加了清华招生的摸底测试和面试。1972年4月我到了清华,成了一名汽车专业的“工农兵学员”。

在学校学习期间,工程力学中的运动学、动力学是我感觉比较难学的部分,我一个暑假没回家,攻下了这门课。我在工厂干机加工,经常要看零件的工程图纸,在学习机械制图和机械零件设计时,感觉就比较轻松,还与老师探讨较复杂的问题。我们还学习了英语、高等数学、金属材料及热处理、制造工艺学、汽车结构、汽车原理和发动机原理等课程;在老师的指导下,我和几个同学完成了行星齿轮减速装置的设计;在学校发动机实验室参加了柴油机油泵、油嘴检测与整机的匹配调试,到工厂参加了发动机部件和整机的装配。这些课程和实践,为我后来的业务工作打下了一个较好的基础。那些年还在“文革”动乱之中,但学校安排的课程还是比较完整的,老师们也都很尽心尽力的教导我们。

1975年12月底我从清华毕业,回到了二汽,被安排在发动机厂产品科的设计组。我的第一项设计任务是画一台试验用单缸发动机的总体布置图。带我的老工程师给我详细讲述了试验用单缸发动机的总体要求和主要部件的结构设想,我在安装单缸机的试验室现场勾画布置草图,请试验工程师们提建议,完成了总布置设计。在零部件设计阶段,我自己设计了气缸盖、曲轴和平衡二阶往复惯性力的双轴机构,组里的前辈们完成了其它的零部件的设计,例如,错齿式可变配气相位的组合凸轮轴就是学姐刘裕昭(清华1962届)设计的,结构精巧。在大企业工作就有这样的好处,可切磋求教的能人多。

1978年有用户反映东风140汽车在山区行驶8千公里左右,发动机排气管就开裂了。我被派去调查,观察到汽车上坡油门全开时排气管被高温尾气烤红,下坡时迎面风又把排气管吹冷,如此反复冷热循环,造成了热疲劳开裂。针对汽车在山区行驶的这一特点,我们研制了一套模拟山区使用工况的台架试验规范,来考核改进后的排气管,收到了较好效果。

1983年二汽领导决定把分散到各专业厂的产品科集中到一起,成立了东风汽车公司技术中心(1991年更名为东风汽车工程研究院)。东风汽车公司生产的“东风”牌军用越野车和民用中型车曾年产20万辆(发动机年产25万台),遍及祖国的大江南北和长城内外。1990年有用户反映东风140新车的机油消耗量大,我们调回了一台用户反映机油消耗量大的发动机进行了台架试验,机油燃油比高达0.17%。为解决这一问题,公司成立了跨单位、多专业的攻关队,命我任队长。通过对相关零件的抽样检测和台架试验的结果分析,认为优化缸孔表面的微观结构,综合效果可能比较好。为此我们在缸孔表面的同一部位上进行了表面形貌测量和复膜,对测量的形貌曲线、数据和复膜照片进行比对分类,对不同类别的发动机进行了台架试验。根据试验结果,优选出了缸孔表面微观结构的5个不同权重的特征参数,作为产品的技术条件,不仅较好地控制住了缸内的机油消耗,还降低了摩擦损失和缸壁的磨损。这一成果成为公司的专有技术,我撰写的《EQ6100发动机缸孔表面的微观结构及其对性能的影响》论文,也受到了同行的好评。

1993年经东风汽车工程研究院院长闵佟(62届学长)提议、公司批准我担任研究院发动机部副部长,1994年任部长,开始主持和组织东风发动机产品开发工作。此时东风开发微型轿车的工作已经展开,同时也展开了微轿用发动机的研发。我们采用了多气门、顶置凸轮轴等先进技术,开发了一款微轿用的高速汽油机。

随着中型商用车柴油化的趋势日益明显,我们又采用进气增压、风冷式中冷等技术,开发了一款功率覆盖广、经济性和耐久性好的中型车用柴油机。台架可靠性试验累计台时25270h ,我让其中1台发动机首次挑战寿命极限,可靠性循环工况连续运转了3000h后还能继续运转。寿命极限试验规范也应用到了后来的柴油机开发中。1998年底我作为项目负责人,向国家科技部申请并中标了一个科技攻关计划项目:“单一燃料CNG/LNG电控系列发动机的研制及应用”。研制的东风CNG/LNG发动机(118-169kW)采用了增压、风冷式中冷、电控分组高能点火、电控NG喷射、稀薄燃烧技术。试验样机累计台架可靠性试验7500h, 整车用户使用试验单车最长里程50万公里。东风CNG发动机用于重庆亚太市长峰会和奥运北京市政用车均获好评,并已出口到孟加拉国和泰国,该项目还获得了中国汽车工业科技进步奖二等奖。1999年底我被任命为东风研究院副院长。

中国汽车排放法规的国际接轨,必将引起车用发动机技术的重大发展,这就需要我们努力奋斗,使我们自己研发的发动机接近世界先进水平。通过与国内外同行们的交流和市场调研以及部门的反复研讨,我组织的“东风新一代车用柴油机开发”立项报告于2001年初被公司批准,并被定为东风汽车公司的“战略性项目”,苗圩总经理(现任国家工信部副部长)在公司的专项大会上签批了项目任务书,我代表项目团队签字立下了军令状。自主研发的东风新一代车用柴油机—“风神”4H发动机,每缸4气门,电控高压共轨,满足国3排放,动力强劲,经济性良好,投产销售后深受用户欢迎,并在第二届中国国际卡车节油大赛中获得“最节油发动机奖”。现在,达到国4排放标准的4H产品也已开发完成,公司正在进行生产准备。开发完成后,我组织工程师们编写了4H发动机专项设计总结14篇、试验总结18篇。通过这一项目,我们锻炼了队伍,培育了骨干,积累了技术,更加增强了自主研发的信心。2002年我兼任东风汽车公司副总产品设计师,2003年获研究员级高级工程师职称,2009年获中国内燃机学会“突出贡献”奖。

从离开清华到现在,弹指一挥间30多年过去了。清华老师们严谨的作风、耐心的教学、真诚的鼓励,还有经验丰富的东风前辈们在工作中给予我的许多指导和帮助,特别是东风汽车公司不断进取的大环境,使我在工作中很快成长起来,终于能独当一面,为东风汽车公司做出一定的贡献。借此机会,我向所有帮助过我的人表示衷心的感谢。

(周明彪,汽车专业1975届毕业生,曾任东风汽车工程研究院发动机部部长、副院长兼东风汽车公司副总产品设计师,研究员级高级工程师)