田靜
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,汽車已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家,汽車尾氣排放和污染問題愈加嚴(yán)重,節(jié)能減排已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要任務(wù)。在汽車工業(yè)未來發(fā)展的前景方面,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院董堯清教授有著獨(dú)到的見解。
乘用車柴油化將是未來汽車發(fā)展方向
憑借著近50年的汽車柴油機(jī)及其燃料噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)經(jīng)驗(yàn),董堯清教授指出,目前柴油車在節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全、耐用、性能、規(guī)?;确矫娑季哂凶陨淼膬?yōu)點(diǎn),與同等排量的汽油車相比,油耗比汽油車節(jié)省可達(dá)30%以上,并且具有二氧化碳排放低,轉(zhuǎn)矩大,爬坡能力強(qiáng),起動性能好等特點(diǎn)。從道路工況的角度來看,柴油技術(shù)可能比混合動力技術(shù)更有優(yōu)勢?;旌蟿恿夹g(shù)只能應(yīng)用于城市路況,而柴油技術(shù)不管是在城市還是郊區(qū),節(jié)油性能都很強(qiáng),所以柴油化是短期內(nèi)迅速實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的有效途徑。
從世界范圍來看,無論是歐洲對排放更為清潔的經(jīng)濟(jì)型轎車的開發(fā),還是美國的新一代汽車合作計(jì)劃(PNCV),都無一例外地將柴油機(jī)作為最佳的選擇方案,3L轎車的成功開發(fā)則標(biāo)志著柴油機(jī)技術(shù)的又一次飛躍。歐洲國家和日本還計(jì)劃在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)繼續(xù)實(shí)施低燃油稅收的鼓勵政策,以促進(jìn)柴油機(jī)的發(fā)展。據(jù)了解,目前歐洲生產(chǎn)的乘用車柴油化比例已超過了50%。
相比之下,我國乘用車中柴油機(jī)的比例只占到1%左右。一汽大眾于2003年推出了捷達(dá)自然吸氣直噴式(SDI)柴油轎車,之后又推出了中國第一輛渦輪增壓直噴式(TDI)寶來柴油轎車和奧迪TDI柴油轎車;上海大眾正在積極開展不同油料對柴油轎車在中國市場適應(yīng)性等的研究;云南動力已開發(fā)出具有自主品牌的D16TCI、D19TCI四氣門增壓電控柴油機(jī),達(dá)到當(dāng)今歐洲領(lǐng)先水平的環(huán)保、節(jié)能型轎車柴油機(jī);奇瑞動力已開發(fā)或正在積極開發(fā)SQR381、SQR481、SQR681和SQR372系列電控柴油機(jī)。另外,長城、華泰、江淮瑞風(fēng)等企業(yè)也都在積極推動柴油轎車的生產(chǎn)準(zhǔn)備。董教授認(rèn)為柴油乘用車將會在中國市場掀起一場經(jīng)濟(jì)浪潮。
董堯清教授表示,之所以目前柴油車在我國還沒有得到長足發(fā)展,主要問題是噪音和排放。柴油機(jī)排放物主要有一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔铮℉C)、氮氧化合物(NOx)、顆粒(PM)等成分,CO和HC排放比汽油機(jī)低,NOx與PM排放比汽油機(jī)要高,尤其是NOx與PM排放的矛盾往往是對立的。同時,在柴油轎車技術(shù)上還有一些亟待解決的關(guān)鍵問題包括,關(guān)鍵零部件技術(shù);燃油品質(zhì);電控技術(shù);排放后處理關(guān)鍵技術(shù);轎車柴油機(jī)整體開發(fā)及匹配技術(shù);轎車柴油機(jī)的制造、工藝及材質(zhì)等技術(shù)等等。
隨著均質(zhì)壓燃(HCCI)汽油機(jī)成為國外的研究熱點(diǎn),HCCI燃燒方式以其優(yōu)異的排放特性,使柴油機(jī)的NOx和PM排放同時降低;并可以大大提高汽油機(jī)在中、低負(fù)荷運(yùn)行區(qū)的熱效率,改善其燃油經(jīng)濟(jì)性。隨著柴油HCCI技術(shù)的突破以及后處理技術(shù)等的采用,現(xiàn)在NOx與PM的排放能同時得到良好的改善。董堯清教授正帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域進(jìn)行研究。
創(chuàng)新科技,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展助力
之所以對柴油轎車技術(shù)領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗(yàn),主要是源于董堯清教授多年的潛心研究。他先后主持完成過各類科研項(xiàng)目30余項(xiàng),其中部、省級以上重大研究課題10項(xiàng),均取得成果,并應(yīng)用于生產(chǎn),獲部省市各類成果獎8項(xiàng),多項(xiàng)成果被評為國內(nèi)領(lǐng)先或達(dá)到國際水平。
在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)會議及刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文約130余篇。其中有20余篇論文獲全國學(xué)會及市級以上優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎。
另外還在國內(nèi)正式學(xué)術(shù)刊物上先后發(fā)表英、德、日三種文種譯文120余篇,計(jì)一百余萬字,出版《柴油機(jī)燃燒理論》、《Minimac-9噴油泵》兩部譯著,對引進(jìn)介紹國外先進(jìn)科技知識作出過積極貢獻(xiàn)。
在科學(xué)技術(shù)方面,董堯清教授曾主持“提高高增壓、高強(qiáng)化機(jī)車柴油機(jī)燃料噴射系統(tǒng)可靠耐久性”項(xiàng)目,并獲鐵道部優(yōu)秀科技成果二等獎;“應(yīng)用激光全息技術(shù)對柴油機(jī)噴霧特性的研究”項(xiàng)目,研究成果在18屆國際內(nèi)燃機(jī)會議上發(fā)表,并被國外著名刊物《Diesel & Gas Turbine Worldwide》列為該屆國際內(nèi)燃機(jī)會議上的最優(yōu)秀論文之一,獲國家科委科學(xué)技術(shù)研究成果、機(jī)械部科技進(jìn)步二等獎。他發(fā)明的“PB35S92型節(jié)能低慣量噴油器總成”1994年被國家科委等5個部委聯(lián)合評為年度國家級新產(chǎn)品及機(jī)械部節(jié)能產(chǎn)品,1996年被機(jī)械部評為“機(jī)械工業(yè)第十七批節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品推廣項(xiàng)目”,獲機(jī)械部科技進(jìn)步三等獎;“小型P系列低慣量噴油器總成”項(xiàng)目1999年獲機(jī)械部科技進(jìn)步三等獎;主持“車用柴油機(jī)降低排放、改善性能研究”項(xiàng)目獲1999年機(jī)械部科技進(jìn)步三等獎、1999年中國汽車工業(yè)科技進(jìn)步三等獎和2000年中國第一汽車集團(tuán)公司科技進(jìn)步二等獎;先后完成各類科研項(xiàng)目30余項(xiàng),獲部省市各類成果獎8項(xiàng),獲新型噴油器國家專利兩項(xiàng),并在國內(nèi)得到普遍推廣。
對于未來,董堯清教授表示,只要我國盡快解決柴油供應(yīng)、油品質(zhì)量、政策支持等問題,并實(shí)現(xiàn)柴油HCCI技術(shù)的突破以及后處理技術(shù)等的采用,我國的柴油乘用車市場也會和歐洲一樣得到快速的發(fā)展。他說:近期目標(biāo)首先要求傳統(tǒng)的汽油機(jī)、柴油機(jī)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加快進(jìn)行改進(jìn)提高,進(jìn)一步降低燃油耗和排放,新型燃燒方式的研究有望使汽油機(jī)和柴油機(jī)各自吸取對方的優(yōu)點(diǎn),工作得更加完美;可以預(yù)見,對汽車工業(yè)來說能源和動力裝置的多元化時代已經(jīng)來到或即將來到。中期目標(biāo)是推動混合動力和電動車輛的發(fā)展,混合動力首先會在城市的公交車上得到應(yīng)用。電動車的發(fā)展在開發(fā)高能量密度、低成本、長壽命蓄電池的同時應(yīng)該會有比較快的發(fā)展;遠(yuǎn)期目標(biāo)是使用氫能源燃料電池汽車的發(fā)展,隨著燃料電池汽車成本、電池壽命和加氫站的建設(shè)及氫氣的制取、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)的突破,氫能源的使用有可能成為未來汽車動力裝置最后的解決方案。
董堯清,1965年畢業(yè)于浙江大學(xué)。1988年赴奧地利Graz 技術(shù)大學(xué)作訪問學(xué)者。歷任鐵道部大連內(nèi)燃機(jī)車研究所、機(jī)械部無錫油泵油嘴研究所、中國第一汽車集團(tuán)公司無錫油泵油嘴研究所教授級高級工程師、總工程師、高級經(jīng)理,同濟(jì)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、《車輛工程》專業(yè)學(xué)位研究生教育管理中心副主任。
長期從事汽車柴油機(jī)及其燃料噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)工作,先后獲得過市級、部級和國務(wù)院授予的多種獎勵:無錫市機(jī)械工業(yè)局授予“1991~1995年振興無錫市機(jī)械工業(yè)先進(jìn)工作者”榮譽(yù)稱號;1990年獲機(jī)械電子工業(yè)部授予機(jī)電部科研系統(tǒng)“講理想、比貢獻(xiàn)”先進(jìn)個人;1991年獲無錫市人民政府授予“無錫市優(yōu)秀科技工作者”榮譽(yù)稱號;1993年獲國務(wù)院授予“享受政府特殊津貼專家”榮譽(yù)稱號;1995年獲機(jī)械工業(yè)部授予“中國機(jī)械工業(yè)科技專家”榮譽(yù)稱號。
曾以項(xiàng)目第一完成人獲得過機(jī)械部科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng);機(jī)械部科技進(jìn)步三等獎3項(xiàng);機(jī)械部優(yōu)秀科技成果獎1項(xiàng);中國汽車工業(yè)科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng);中國第一汽車集團(tuán)公司科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng);2項(xiàng)產(chǎn)品被中華人民共和國科學(xué)技術(shù)委員會、中國工商銀行、中華人民共和國勞動部、國家外國專家局、國家技術(shù)監(jiān)督局等5個部委聯(lián)合評為國家級新產(chǎn)品;1項(xiàng)產(chǎn)品被機(jī)械部評為節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品推廣項(xiàng)目。
2002年6月后調(diào)入同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院任教授、博士生導(dǎo)師,先后任同濟(jì)大學(xué)《動力機(jī)械及工程》學(xué)科主任、《車輛工程》專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)管理中心副主任等職,從事教學(xué)和管理工作。為表彰其長期來對中國內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域科學(xué)研究和人才培養(yǎng)所做出的貢獻(xiàn),2007年獲中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會“突出貢獻(xiàn)獎”。
曾任中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會理事;中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會燃燒、節(jié)能、凈化分會委員;中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會汽油機(jī)和煤氣機(jī)分會委員;中國汽車工程學(xué)會發(fā)動機(jī)分會副主任委員;中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會和中國汽車工程學(xué)會柴油機(jī)燃油噴射系專業(yè)委員會主任委員;中國工程熱物理學(xué)會液體霧化分會委員;美國機(jī)械工程學(xué)會(ASME)內(nèi)燃機(jī)分會(ICE Division)國際技術(shù)委員會成員;美國汽車工程學(xué)會(SAE)會員;浙江大學(xué)兼職教授、兼職博士生導(dǎo)師、兼職博士后導(dǎo)師;《能源技術(shù)》雜志理事會理事等社會兼職。
現(xiàn)兼任中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會理事會專家技術(shù)咨詢委員會委員;《現(xiàn)代車用動力》雜志副主任委員;中國機(jī)械工程學(xué)會高級會員。