目錄
| ? | 在國內(nèi)外三個(gè)基地快速展開研發(fā)工作 |
| ? | 每日都有新困難 |
| ? | 想沖卻沖不動(dòng)?。?/a> |
| ? | 達(dá)喀爾拉力賽中最艱苦的經(jīng)歷 |
| ? | 留給2025達(dá)喀爾拉力賽的挑戰(zhàn)和成果 |
小型氫能移動(dòng)出行與發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究協(xié)會(huì)“HySE”由四家摩托車制造商，以及川崎重工業(yè)株式會(huì)社（以下簡稱“川崎重工”）和豐田汽車公司（以下簡稱“豐田”）組成。四家摩托車制造商分別為川崎摩托車株式會(huì)社（以下簡稱“川崎摩托”）、鈴木株式會(huì)社（以下簡稱“鈴木”）、本田技研工業(yè)株式會(huì)社（以下簡稱“本田”）和雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社（以下簡稱“雅馬哈”）。
HySE：Hydrogen Small mobility & Engine technology
正如前篇所述，2023年9月，HySE正式宣布將參加2024達(dá)喀爾拉力賽。當(dāng)時(shí)距離拉力賽開幕僅剩四個(gè)月的時(shí)間。
上圖為HySE-X1。
“我們從8月開始研發(fā)‘HySE-X1’，并計(jì)劃于11月在葡萄牙進(jìn)行駕駛測試，因此前后只有大約三個(gè)月的研發(fā)時(shí)間。”
說上述這番話的人是中西啟太（雅馬哈），他是HySE“2024達(dá)喀爾拉力賽”項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。
據(jù)中西負(fù)責(zé)人介紹，川崎和雅馬哈已經(jīng)在研究氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)了，但在達(dá)喀爾項(xiàng)目中，他們決定在川崎用于摩托車的998cc直列四缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
該發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整工作在位于磐田的雅馬哈總部進(jìn)行。為此，我們請(qǐng)了來自川崎和鈴木的三名工程師和機(jī)械師到雅馬哈，進(jìn)行了為期約兩個(gè)月的長期出差。
另一方面，來自豐田BR GT事業(yè)室的副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人市川正明說，傳感器和計(jì)算機(jī)程序控制的研發(fā)是在豐田總部的技術(shù)部進(jìn)行的。
市川正明副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
為了在賽車比賽和拉力賽的嚴(yán)酷環(huán)境下也能安全用氫，比賽在這方面有專門規(guī)定。
豐田公司的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA參加過超級(jí)耐力賽，因此我們掌握了相應(yīng)的控制程序。
例如，如果氫能因某種故障而發(fā)生泄漏，程序就會(huì)自動(dòng)檢測到并進(jìn)行控制，以阻止泄漏繼續(xù)發(fā)生。
為了重新編寫HySE-X1氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA的控制程序，我們請(qǐng)來自川崎、鈴木和本田的三名工程師到豐田總部進(jìn)行了長期出差。
這次發(fā)起達(dá)喀爾項(xiàng)目的目標(biāo)之一是“鍛煉人”。因此，每一個(gè)研發(fā)基地都在召集年輕工程師，以30歲出頭的人為主來展開工作。
此外，車身制作的工作被委托給了比利時(shí)的合作公司——Overdrive Racing。
為了安裝氫燃料儲(chǔ)存罐和燃料供應(yīng)系統(tǒng)，他們?cè)诂F(xiàn)有車架的基礎(chǔ)上對(duì)布局進(jìn)行了修改，最終完成了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)越野賽車。
如此一來，HySE-X1的相關(guān)研發(fā)工作在三個(gè)基地同時(shí)且迅速地展開了。
中西項(xiàng)目負(fù)責(zé)人回憶說，當(dāng)時(shí)除了日程緊張外，他們還遇到了一些意想不到的問題。
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
我們雅馬哈通常為豐田的汽車研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此為了將摩托車用發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到測試平臺(tái)上，光是調(diào)整就花費(fèi)了數(shù)周時(shí)間。
由于在與研發(fā)無直接關(guān)系的領(lǐng)域出現(xiàn)了一系列問題，氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)試時(shí)間實(shí)際上只剩下兩周左右。
到10月下旬，發(fā)動(dòng)機(jī)和零件必須被送往比利時(shí)的Overdrive Racing公司進(jìn)行車身組裝。
丸橋健人先生（來自川崎摩托）從HySE成立之初就參與了氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)基本技術(shù)的研發(fā)工作，他是前往磐田進(jìn)行長期出差的工程師之一。
丸橋健人先生
我家住在兵庫縣，因此在出差的兩個(gè)月里，我選擇住在磐田市的一家酒店，方便去雅馬哈。
在平臺(tái)調(diào)試的過程中，我們追求高馬力，同時(shí)還要匹配發(fā)動(dòng)機(jī)特性，以確保車輛在達(dá)喀爾拉力賽這樣嚴(yán)酷的環(huán)境中也能順利行駛。
可是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)接近自身極限時(shí)，發(fā)生了各種異常燃燒的情況。
必須改善點(diǎn)火裝置和向氣缸噴射氫的時(shí)機(jī)，以防止異常燃燒。但這非常困難，因?yàn)檫@方面與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，我們現(xiàn)在沒有任何文獻(xiàn)或數(shù)據(jù)可以參考。
關(guān)于氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA發(fā)生異常燃燒的情況，丸橋先生所在的負(fù)責(zé)調(diào)試發(fā)動(dòng)機(jī)的團(tuán)隊(duì)成員們咨詢了豐田的負(fù)責(zé)人，并在有限的時(shí)間內(nèi)成功控制了平臺(tái)上的異常燃燒。
在HySE決定參加2024達(dá)喀爾拉力賽的同時(shí)，來自鈴木的西山宙先生加入了該項(xiàng)目，也參與了雅馬哈測試平臺(tái)上的發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)試工作。
西山宙先生
當(dāng)初我出于想做賽車相關(guān)工作的初衷，選擇加入鈴木汽車，因?yàn)殁從驹贛otoGP中十分活躍。
這次雖然不是賽車，但是能參與達(dá)喀爾項(xiàng)目，也算是實(shí)現(xiàn)了作為工程師的夢想。
我負(fù)責(zé)的部分簡單來說，就是設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障時(shí)的提示，讓車手能迅速把握情況，做出及時(shí)的判斷，我們需要在對(duì)以上情況進(jìn)行充分討論后，將邏輯編成程序。
而這一部分，我也參考了豐田在超級(jí)耐力賽中積攢的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，受益匪淺。
讓我們把鏡頭轉(zhuǎn)向鈴木的甲斐大智，他從濱松市調(diào)去豐田總公司長期出差，負(fù)責(zé)控制程序研發(fā)，那么，他又有哪些感想呢？
甲斐大智先生
當(dāng)我聽說要參加達(dá)喀爾拉力賽的時(shí)候，我誤以為這一定是2025年的事。沒想到是2024，這日程未免也過于緊張了。
在本就時(shí)間緊急的情況下，每天都還有“沒有數(shù)據(jù)”“零件還沒有送到”等讓人膽戰(zhàn)心驚的突發(fā)情況，但這樣緊張的工作環(huán)境也讓我們的思維和行動(dòng)都更積極主動(dòng)，更高效地更進(jìn)信息、推進(jìn)研發(fā)，作為工程師也算實(shí)現(xiàn)了一些小進(jìn)步。
因?yàn)榇ㄆ?、雅馬哈和豐田已經(jīng)先一步致力于氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)，所以我們能直接活用已有的知識(shí)，在短時(shí)間內(nèi)完成研發(fā)。
來自GR動(dòng)力傳動(dòng)研發(fā)部的中野智洋主管，參與過氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA研發(fā)，是本項(xiàng)目的控制研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)來自各司的工程師。
中野智洋主管
豐田希望將自己至今為止在氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA項(xiàng)目中積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，分享給各合作公司，以促進(jìn)對(duì)氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)本身的推廣。
這次研發(fā)的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，除了基本的控制程序，還有幾個(gè)零件也是源自COROLLA。
中野主管透露，與調(diào)試發(fā)動(dòng)機(jī)的團(tuán)隊(duì)一樣，研發(fā)團(tuán)隊(duì)也遇到了各種各樣的問題。
因?yàn)樨S田公司之前并沒有其他公司的工程師常駐的先例，所以光是制定共同研發(fā)的體制，就需要花費(fèi)一些時(shí)間進(jìn)行內(nèi)部調(diào)整。
此外采購零件也是一大問題。因?yàn)檠邪l(fā)只有2個(gè)月的時(shí)間，項(xiàng)目開始的時(shí)候就已經(jīng)來不及訂購零件了。
中野智洋主管
為了采購零件，我們奔走在公司內(nèi)外。例如，當(dāng)時(shí)怎么也買不到用于監(jiān)視汽缸內(nèi)燃燒狀態(tài)的電腦，最后只能求助負(fù)責(zé)WEC（FIA世界汽車耐力錦標(biāo)賽）發(fā)動(dòng)機(jī)的GR成員，借用了別人的工具。
不過令人意外的是，與來自不同公司的工程師們合作，比預(yù)想的要順利許多。
中野智洋主管
我想這背后，是我們都抱著同樣的想法——一同追求氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，希望能盡快實(shí)現(xiàn)社會(huì)實(shí)裝。
而在研發(fā)的推進(jìn)方式上，有的比較謹(jǐn)慎，有的比較大膽，這些地方又切實(shí)地感受到了企業(yè)文化的差異。
話雖如此，在汽車運(yùn)動(dòng)的加速研發(fā)中，我們結(jié)合了在超級(jí)耐力賽中氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA的經(jīng)驗(yàn)，將一定程度的大膽與必要的謹(jǐn)慎相融，平衡地推進(jìn)研發(fā)。
10月下旬，日本國內(nèi)的研發(fā)順利結(jié)束，成員們與負(fù)責(zé)組裝的比利時(shí)Overdrive Racing公司匯合，問題卻還在繼續(xù)。
市川副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說，最讓人困擾的是儲(chǔ)氫罐、電子設(shè)備等零件遲遲沒有送到比利時(shí)。
派人去確認(rèn)，得到的回答是海關(guān)的規(guī)則有變，零件運(yùn)輸停滯。
市川正明副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
我們總算是在11月上旬將車輛組裝好，在Overdrive Racing公司的場地上試跑，確認(rèn)了行駛動(dòng)作。
之后，在葡萄牙參加了駕駛測試，跑了沒多久就停了下來。原因是將發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力傳給CVT的鏈條斷開了。整個(gè)駕駛測試，甚至最短200米左右鏈條就會(huì)斷開。
每次問題發(fā)生，都是由Overdrive Racing公司的負(fù)責(zé)人進(jìn)行改良，但測試第一天總計(jì)也只跑了不到3公里。
理事甚至提議：“最壞的情況就是只在起點(diǎn)和終點(diǎn)也要完成車技展示”。
1月3日的最終預(yù)測試
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
進(jìn)入新年，我們來到了達(dá)喀爾。1月3日在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了最終預(yù)測試，竟然一次也沒停下來，跑完了一整天。
Overdrive Racing公司將鏈條改良為齒輪驅(qū)動(dòng)，這一舉起了大作用。
那是我們第一次有了“不管怎樣也要完成這次行駛”的實(shí)感。
另一方面，關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛組裝時(shí)檢測到了一次氫泄漏，但由于駕駛測試幾乎沒有跑起來，故而也沒有出現(xiàn)這方面的故障。
1月3日的最終預(yù)測試
本田派出的車手和Overdrive Racing公司安排的領(lǐng)航員，幾乎都是在沒有準(zhǔn)備的情況下上場比賽。
終于1月5日，在沙特阿拉伯西北地區(qū)的阿爾烏拉“2024達(dá)喀爾拉力賽”正式拉開帷幕。
上圖為發(fā)車儀式。
以負(fù)責(zé)人中西為首的項(xiàng)目成員，根據(jù)駕駛測試結(jié)果推算，預(yù)計(jì)汽車加滿燃料時(shí)的續(xù)航里程為70~80km。然而1月7日的第2賽段全長設(shè)定卻為105km，8日的第3賽段設(shè)定為108km。
為應(yīng)對(duì)這一局面，全體成員們加緊分析路線與路面狀況，根據(jù)過往數(shù)據(jù)結(jié)果制定了更加合理的行駛路線。在車手與領(lǐng)航員的完美執(zhí)行下，順利跑完了全程。
上圖為第3賽段的開始場景。
大家一定很關(guān)心加氫問題吧？
市川正明副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
主辦方安排了1臺(tái)葡萄牙PRF公司制造的移動(dòng)式加氫站和2臺(tái)大型拖車，每天這些設(shè)備都會(huì)被移動(dòng)到比賽營地提供氫能供應(yīng)。
加氫的方式基本上與參加超級(jí)耐力賽的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)COROLLA相同。
除HySE-X1以外，加氫站還要為FCEV（氫燃料電池車）乘用卡車、以氫和生物柴油燃料共燃驅(qū)動(dòng)的大型卡車等車型提供氫能。
上圖為葡萄牙PRF公司的移動(dòng)式加氫站。
比賽中，11日進(jìn)行的第6賽段對(duì)于團(tuán)隊(duì)們來說非常具有挑戰(zhàn)性。這個(gè)賽段路程雖短，全長只有45km，但全部為沙丘路，如果汽車不全力加速的話就無法攀登斜坡，柔軟的沙地路面還會(huì)造成驅(qū)動(dòng)力損失，使油耗增大。另外，當(dāng)日還因?yàn)榍拜唫鬟f驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)向軸發(fā)生了故障，導(dǎo)致汽車在沙地中遭遇了陷坑事故。
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
當(dāng)時(shí)我第一時(shí)間聯(lián)系了救援卡車，但誰承想前來救援的卡車也發(fā)生了側(cè)翻。
沙漠里白天的氣溫超過30度，晚上卻會(huì)突然下降到接近0度。在這種情況下，我們等救援卡車到來等了12個(gè)小時(shí)。
而且要從發(fā)生故障的地方移動(dòng)到露營地還有900km的距離，最后我們到達(dá)營地時(shí)已經(jīng)是第二天的早上了。那天應(yīng)該算是我們這次參加達(dá)喀爾拉力賽中最艱苦的一天吧（笑）。
1月14日的第7賽段是本次拉力賽中賽程最長的一個(gè)賽段，全長設(shè)定113km。在這個(gè)賽段中車隊(duì)出現(xiàn)了路線錯(cuò)誤，導(dǎo)致行駛到95km左右的路程時(shí)燃料不足而不得已中斷比賽。
并且，車隊(duì)在全長設(shè)定為94km的第9賽段中，再次因柔軟的沙地而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)力損失，油耗增大，不得已中途退賽。
但另一方面，車隊(duì)在賽段設(shè)定為77km的中距離第8賽段里表現(xiàn)出色。車手在堅(jiān)固的路面上根據(jù)積累的大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)全速前進(jìn)，最終以超越主辦方設(shè)定完賽時(shí)間的成績沖過了終點(diǎn)，獲得了獎(jiǎng)勵(lì)積分。
最后，在1月19日這一天，車隊(duì)迎來了最終賽段的比賽并順利地沖過了終點(diǎn)。本次大賽HySE-X1的總行駛距離為830km，跑完了賽段總長922km的90%（包括序幕賽段在內(nèi)）。
在這里為大家介紹一下達(dá)喀爾拉力賽的規(guī)則，如果參賽車輛能夠跑完全賽段總長的70%以上，就被視為跑完全程。這次參加Mission 1000組別的車輛共10臺(tái)，首秀的HySE-X1榮獲了第4名。
在經(jīng)歷2024達(dá)喀爾拉力賽的挑戰(zhàn)后，HySE有了哪些收獲呢？
市川正明副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
隨著海拔的升高空氣也會(huì)變得稀薄，所以相應(yīng)噴射氫燃料的量也要進(jìn)行調(diào)整，改善后發(fā)動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)在更理想狀態(tài)下的轉(zhuǎn)動(dòng)。
這次比賽中我們?cè)谶@部分的編程還不夠完善，接下來會(huì)主攻這一課題。
另外，我們還檢測到了測試平臺(tái)上沒有發(fā)生過的異常燃燒，得到了關(guān)于異常燃燒的大量數(shù)據(jù)。
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
在檢測尾氣時(shí)我們發(fā)現(xiàn)氫濃度很高，這也就是說氫燃料沒有被完全燃燒。
若能更有效地燃燒氫燃料的話，那么可以在儲(chǔ)氫罐容量不變的情況下，提高功率，降低油耗。
我們將以解決這些課題為目標(biāo)，面向2025達(dá)喀爾拉力賽不斷推進(jìn)改善工作，加速進(jìn)入下一個(gè)階段，研發(fā)氫燃料專用發(fā)動(dòng)機(jī)。
“在國際舞臺(tái)上，讓全球更多人了解氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的可能性，吸引志同道合的企業(yè)結(jié)成伙伴”關(guān)于這一參賽目的，是否達(dá)到了預(yù)想中的效果呢？
市川正明副項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
比賽中其他車隊(duì)的人曾找到我們問，能不能賣給他們氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
其他拉力賽事的主辦方，也特意來邀請(qǐng)我們參加他們的拉力賽。
另外，F(xiàn)IA（國際汽車聯(lián)合會(huì)）的主席本·蘇拉耶姆也對(duì)HySE的項(xiàng)目大為贊賞，在車輛制造時(shí)FIA的技術(shù)部門給予了我們很大的支持。
這些都讓我切實(shí)地感受到了朋友圈在不斷擴(kuò)大。
中西啟太項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
參加Mission 1000組別的汽車很多都是BEV（純電動(dòng)車）或FCEV等電動(dòng)化車型，所以氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)聲浪，也是現(xiàn)場頗具魅力的亮點(diǎn)之一。
在頒獎(jiǎng)儀式上，當(dāng)車手啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)出了震人心魄的轟鳴聲時(shí)，賽場內(nèi)的氣氛一下子就被炒熱，所有人齊聲歡呼的一幕令人印象深刻。
HySE的小松賢二理事長堅(jiān)定地表示：今后會(huì)在確保氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)的同時(shí)，繼續(xù)參加達(dá)喀爾拉力賽。
這項(xiàng)活動(dòng)不但能夠面向全球宣傳氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的可能性，還有助于營造包括基礎(chǔ)建設(shè)在內(nèi)構(gòu)建氫能社會(huì)的期待感，推動(dòng)朋友圈的擴(kuò)大、促進(jìn)投資。
2025年以后的達(dá)喀爾拉力賽上，搭載了全新氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的沙漠用越野賽車，會(huì)創(chuàng)造出怎樣的成果？HySE又會(huì)怎樣進(jìn)一步擴(kuò)大朋友圈？今后時(shí)報(bào)將密切關(guān)注該組織的最新動(dòng)向。各位讀者敬請(qǐng)期待！
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