汽车动力总成系统作为车辆的核心,其开发水平直接决定了整车的性能、效率和竞争力。中汽中心汽车工程研究院在动力总成系统开发领域深耕多年,形成了涵盖工程研究、技术研发和试验发展的完整能力体系。本系列文章将系统介绍这一能力体系,首篇聚焦于动力总成系统的工程与技术研究及试验发展环节。
一、 工程研究的基石作用
工程研究是动力总成系统开发的先导与基础。研究院在此领域的核心工作包括:
- 前瞻技术跟踪与预研:紧密跟踪全球内燃机高效化、电气化、智能化以及替代燃料(如氢能、e-Fuel)等前沿技术趋势,进行技术可行性分析与路径规划。
- 系统架构与集成研究:针对传统动力、混合动力、纯电驱动等不同技术路线,开展系统级的架构设计、参数匹配与优化研究,寻求性能、能耗、成本与可靠性的最佳平衡。
- 核心零部件技术研究:深入发动机燃烧与热管理、先进变速器技术、电机电控技术、电池系统集成与管理等关键子领域,突破技术瓶颈。
- 仿真与虚拟开发平台构建:建立高精度的多物理场仿真模型(如CFD、结构、NVH、控制系统),在实物样机制造前进行充分的虚拟验证与迭代优化,缩短开发周期。
二、 技术研发的创新驱动
技术研发是将工程研究转化为具体解决方案的关键环节。研究院着力于:
- 关键技术攻关与原型开发:针对特定性能目标(如超高热效率、极低排放、高功率密度电机),组织跨学科团队进行联合技术攻关,并制作功能样机或原型系统进行验证。
- 控制策略与软件算法开发:开发先进的发动机控制单元(ECU)、混合动力控制单元(HCU)及电池管理系统(BMS)核心控制策略与算法,实现动力总成系统的高效、平顺与智能运行。
- 新材料与新工艺应用研究:探索轻量化材料(如复合材料、高强度铝合金)、先进制造工艺(如增材制造)在动力总成部件上的应用,以提升性能并减重。
- 标准化与专利布局:参与或主导相关国家、行业及团体标准的制定,同时围绕核心技术进行知识产权布局,构建技术壁垒。
三、 试验发展的验证闭环
试验发展是验证理论、评估性能、确保可靠性的最终关口。研究院构建了完备的试验验证能力:
- 台架试验体系:拥有从零部件(如喷油器、涡轮增压器、单电池)到子系统(如发动机台架、变速器台架、电机对拖台架)再到完整动力总成台架的完整试验能力。可进行性能、效率、耐久性、可靠性、排放(包括RDE)等一系列严苛测试。
- 环境模拟与可靠性试验:利用高低温环境仓、振动台等设备,模拟车辆在各种极端气候和复杂路况下的运行状态,考核动力总成的环境适应性与可靠性。
- 在环仿真测试(HIL/VIL):建立硬件在环(HIL)和车辆在环(VIL)测试平台,对控制系统进行大规模、高覆盖率的自动化测试,特别是针对复杂的混合动力能量管理策略和自动驾驶场景下的动力响应。
- 整车道路试验与标定:将开发中的动力总成搭载于整车,在实际道路和专用试验场进行全面的性能标定、驾驶性评价、能耗与排放认证测试,确保其在实际使用中达到设计目标。
- 测试数据管理与分析:建立统一的测试数据管理平台,对海量试验数据进行采集、存储、深度挖掘与分析,形成“测试-分析-改进”的数据驱动闭环,持续提升产品品质。
工程研究、技术研发与试验发展三者环环相扣,构成了动力总成系统正向开发的坚实三角。中汽中心汽车工程研究院通过整合这三大环节的能力,能够为企业提供从概念设计到产品定型的全流程、深层次技术支持。在汽车产业向电动化、智能化加速转型的今天,这种系统性的工程技术能力,对于开发出兼具卓越性能、出色效率和高度可靠性的新一代动力总成系统,具有不可替代的战略价值。后续文章将深入介绍动力总成在NVH优化、电驱动系统集成等具体领域的开发能力。