葛红:提升产品可靠性刻不容缓
“可靠性是内燃机的核心竞争力,更是内燃机的生命。”2014年7月3日,在接受《商用汽车新闻》记者专访时,中国内燃机工业协会副秘书长葛红如是说。
如今,我国已成为世界内燃机制造大国,数据显示,2013年,中国内燃机产量已经突破8000万台,社会保有量已经达到3.8亿台。然而,在市场增速趋于平稳的形势下,内燃机工业也面临着多方面的挑战。
产品可靠性就是亟需攻克的一环。
重视度及认知不足
葛红指出,随着国家排放法规的日益严格,尤其是国Ⅳ排放标准的实施,对内燃机的技术进步要求愈加强化,主要涉及产品的动力性、经济性、排放性能和可靠性等技术。然而,为了满足排放法规的要求,企业在产品技术更新时,往往注重产品性能开发,而忽略了产品可靠性的研究。
“这在与国外产品的对比中便能看出明显的差距。”葛红告诉《商用汽车新闻》记者,虽然目前国内部分企业已将其内燃机产品打入国际市场,但产品可靠性与国外产品相比仍有很大差距。以发动机为例,美国卡车的发动机寿命可达100万英里(约合161万公里),而且在全生命周期内很少出现故障。反观中国内燃机产品,平均寿命一般在60万~80万公里,而且在此期间还经常会出现各种不同的问题。
为何有如此大的差距?葛红认为主要出于几方面的原因:“首先是目前国内产品开发处于跟随阶段,无论是理论和方法还是试验和实践,还没有建立科学的体系。”近些年,虽然在高校和研发机构的帮助下,企业建立了一些CAE分析能力,但还是缺乏体系支撑,尤其是大数据库的支持,因此这些分析对保证产品可靠性的作用十分有限。另外,在零部件的可靠性实验数据知识的挖掘与利用以及面向全生命周期的可靠性有效管理方面还有所欠缺。
其次是在产品开发试验阶段,企业更注重排放油耗及动力性等硬指标的完成,对于可靠性缺乏科学规范的评价体系。“试验中企业往往会忽略一些小问题,而这些问题恰恰是未来产品出现可靠性问题的本质原因。”葛红认为。
此外,葛红指出,现代发动机是高度智能化的机电液一体化集成系统,但目前企业更多是关注机械部件的可靠性,更应该加强机电液可靠性系统的研究和实践,尤其是电控系统的可靠性研究,因为电控系统已成为发动机的中枢神经,其可靠性问题必将成为制约产品可靠性的瓶颈。
排放升级带来可靠性挑战
除了认知不足外,节能减排技术的提升,也为产品可靠性带来了巨大的挑战。
葛红介绍说,节能减排要求提高发动机的燃烧效率、气缸压力、热负荷、喷射压力以及对燃烧腐蚀产物的耐受能力,这些都是对可靠性的挑战。要求内燃机在研发过程中,在新材料应用、零件耐受、高机械负荷、热负荷、摩擦磨损能力等方面有很大的提升。同时在发动机结构设计上,需充分考虑这些高可靠性要求,并进行完善、充分的验证。
“事实上,提升发动机可靠性,还可以极大延长发动机的使用寿命和排放耐久性,减少修复、报废、再制造乃至购置新发动机对能源材料的需求。同时降低了发动机使用状态恶化带来的排放污染。”葛红认为,提升产品可靠性已迫在眉睫。
正因如此,目前各大主机厂及零部件企业对发动机可靠性非常重视,并持续在研发、生产等方面进行投入改进。
据葛红介绍,潍柴、玉柴、锡柴等企业在可靠性技术应用领域积极探索,获得了宝贵的实践经验;另外,国内外各科研机构及高校(如美国麻省理工学院、威斯康辛大学和清华大学等)对内燃机可靠性的基础性研究日益深入并取得了许多阶段性成果。这些都对内燃机行业可靠性技术的研究与应用起到了巨大的推动作用。
协会为桥梁促进可靠性进步
在产品可靠性提升过程中,各行业协会也作出了诸多努力,积极搭建平台,助推内燃机可靠性技术发展。
据葛红介绍,自2011年7月以来,中国汽车工业协会车用发动机分会联合相关行业单位已连续举办了三届内燃机可靠性技术国际研讨会,每次研讨会都凝聚了国内外在内燃机及零部件可靠性研究领域卓有成效的专家、组织和单位,共同探讨、交流内燃机可靠性领域的相关问题,为我国内燃机行业可靠性技术创新和发展起到了积极的推动作用。
此外,行业协会还是政府与企业之间的纽带和桥梁。葛红告诉《商用汽车新闻》记者,自《关于加强内燃机工业节能减排的意见》下发以来,行业协会便一直组织贯彻落实,并开展了一系列工作,积极引导企业加快技术创新步伐,努力落实和推动发展目标的实现,积极履行社会责任,为汽车工业作出应有的贡献。