齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 马小杰 孙浩
在上市前，发动机要在高原、高温、高温等极限环境下经历一次大考，为他做“考前辅导”和“模拟考试”的人就是吕文芝和他的团队——潍柴动力股份有限公司“三高”试验队。从2006年参加工作以来，共有320多个品种的发动机由他送上“三高考场”，并成功被市场“录取”。
50℃的吐鲁番，零下41摄氏度的海拉尔,海拔5231米的唐古拉山口，这就是发动机的“考场”，也是吕文芝的工作环境。从2020年6月至今，“三高”试验持续进行，“不同型号的发动机轮番赶考，一直在做试验。”2021年4月26日，吕文芝在北京人民大会堂获颁全国五一劳动奖章。
国六排放标准带来新挑战
4月28日下午，在潍柴动力股份有限公司的试验车停车场，记者见到了刚从北京领奖回来的吕文芝。“不好意思啊，我们的很多研究和技术都是保密的，不过虽然技术保密，但这里停放的都是最新的试验车，我们可以上车看看，驾驶室就是我们的工作台。”今年41岁的吕文芝穿着整齐的蓝色工装、黄蓝格子的衬衣、工装左胸口上是潍柴的标志，在标志的上方正中央别着一枚党徽、下方挂着工牌。停车场内停放着大小不同的货车、大巴车，吕文芝走向一辆体型庞大的卡车，打开门，熟练地双手抓住扶手、踩着四级台阶攀爬了上去。
“这台车能拉39吨，用的是全新设计的WP15H发动机，完全符合国六排放标准。”坐在驾驶室，吕文芝如数家珍地介绍着不同型号的发动机，谈到这台WP15H国六发动机时，他颇为自豪，“可以说是国内最高水平，各项指标都非常有优势，在全球都非常有竞争力。是今年的新产品，去年刚过了三高试验。”
三高试验是发动机在进行排放升级试验中，与整车进行匹配的“高原、高温、高寒”标定试验，该试验需要在最高温50℃、最低温零下41℃和海拔5200米高原极地环境中进行的车辆测试工作，收集最优的数据，检测发动机环境适应性、整车性能指标、整车排放指标和产品可靠性。这是发动机研发环节的最后一道关卡，其中的每一“高”，都要花费40天左右的时间。
据吕文芝介绍，“史上最严”的国六排放标准对他们来说是个不小的挑战。“发动机国四、国五阶段排放升级，技术路线不变，没有本质性差别，就像老房子再装修。，而从国五到国六，就像是从小灵通跨越到智能手机。”
2018年6月份，重型柴油车国六排放标准公布，而吕文芝和他的同事们的研究则开始于2015年，“当时重型柴油车国六还没出，我们按照欧六进行试点，检验我们的技术能力。”
2019年，WP15H国六发动机被送到吕文芝手里开始“备考”。在它的研发过程中，最难的一门“科目”是低温10%载荷整车道路排放测试。该测试在需要在零下7摄氏度的环境下进行，测试车辆在10%载荷的状态下的排放情况是否能满足国六排放标准。“从实际应用上来看就是冬季低温排放。”为了解决这个难题，吕文芝和他的团队通过不断的计算、设计、测试给WP15H做足了“考前辅导”。
2020年11月，三高试验队带着装配有WP15H国六发动机发动机的车辆来到了海拉尔“赶考”。2020年底，WP15H国六发动机顺利通过包括低温测试在内的三高试验。截至目前，吕文芝及其团队共研发30多系列符合国六的柴油发动机，“从2升的到15升的都有，市场保有量大概有几万台了。”
“大自然是考官，越严酷我们越激动”
在驾驶室里，记者看到扶手箱上用胶布固定着一根线、方向盘左侧有两根带接口的线、挡风玻璃下方还放着一个类似于路由器的装置。“这个是行车伴侣。属于我们无工程师值守试验，只驾驶员按照固定路线自由驾驶时的数据收集设备。我们标定用设备比这个复杂的多，开出去做三高试验的时候线路还要更多。”
据吕文芝介绍，一台发动机有上千个零部件。要如何实时观察这些零部件呢？“一台发动机上装200多个传感器，大家都开玩笑说发动机进了我们三高试验队就像进了ICU，浑身插管子。”
“就拿这个举例吧”，吕文芝拿起了方向盘左侧的线，“试验的时候把这样一根线接在电脑上，就可以实时获取200多个测试变量的实时数据，观察发动机不同零部件的工作状态。”
在试验中，启动是十分重要的一项，尤其是冷启动。
“在寒区，天不亮我们就开始做试验了。”据吕文芝介绍，跟启动相关的有100多个变量，每一个的变化都可能会影响最终结果。“整个试验过程中要测试很多次，但由于启动后发动机内温度会有所升高，为了保证试验效果，我们规定每天早上最多试验3次。”
“黎明前的黑暗是最冷的。”高原的清晨，车内温度可达零下20多摄氏度。“坐在车座上，要不了五分钟人就冻透了，穿得再多也不管用”，吕文芝拍着车座说到，“整个低温启动试验过程最快大概半小时，最慢要两个半小时。”因为电脑需要连接车辆上的传感器等设备，所以测试过程中有很相当一部分工作需要工程师在车上完成。“一旦开始解决问题，就顾不上时间了，有时候处理完问题才发现手脚都冻得没知觉了。”
“比如2018年，海拉尔到了零下４１度，比较罕见，是难得的试验条件。那天早上我们不到五点就钻进了驾驶室。”面对艰苦的条件，吕文芝仍然坚持把工作放在第一位，“寒潮对我们来说是很珍贵的，要抓住寒潮机会做低温、极寒试验。”
吕文芝把三高试验队的工作形容为“看天吃饭”，把三高试验当作是大自然的考验。
“要最大程度保证产品质量过硬、满足客户各种条件下的应用需求，就必须在各种极端环境下，实实在在地上考场。”做高寒试验时，抓住最冷的天亮之前；做高热试验时，抓住最热的下午两点到七点。“我们就是哪里缺氧哪里去，哪里酷热哪里钻，哪里寒冷哪里站。”
“做世界上最好的发动机”
在追逐更高品质的发动机这件事上，吕文芝和他的同事们从未停止脚步。
2020年，团队开发了全新的拉练项目，从格尔木一路开到拉萨，全长1200km，其中，有约1000km的路段海拔高于4000m。
“拉练拉练，拉出去练练。这是在常规的三高测试之外，设计了最极端的客户应用场景，就是为了更严苛地检测我们的发动机。”
拉练需要两天时间，在海拔4000m的高原上，人会高反，车也会高反。“车的高反问题通过三高试验解决了，但人的高反没办法，心跳咚咚的，后脑勺疼。而且走的路十分颠簸”，吕文芝指着手机举了个例子，“一天下来手机显示的步数是一万多步，但实际上我也就走了一千多步，剩下的都是颠出来的。”
“这两天基本都是天亮就出发，天黑才落脚。”整个过程不仅消耗体力，在拉练过程中工程师的精神要保持高度集中，持续观察，更需要巨大的心力，“虽然挺累的，但因为真的热爱，所以是很有趣的一件事。”
从2006年参加工作到现在，吕文芝一直从事电控柴油机整车标定开发工作，是潍柴首批从事三高试验的科研人员，早已完成了新人到骨干再到核心力量的蜕变，“但还是很有新奇感，每一台发动机上一定会有新东西在，每研发出一台新的发动机都很激动”，说到这儿，吕文芝的情绪明显激动了起来，手上动作的幅度也加大了，“可能这就是技术的魅力吧。”
截止2021年2月，吕文芝先后组织600多人，累计完成了2300多天的极端环境试验，行驶里程达300多万公里；创造公司及以上科技成果50多项，发明和申报各项专利技术120余多项，编撰企业技术标准和规范140多项；形成各类试验报告500多份，先后完成了320多个发动机品种的试验，采集和标定了几十万组数据，建立起国内独一无二的发动机极限环境运行数据库，为潍柴抢占发动机技术制高点，打造高效可靠的中国“动力心”，做出了卓越贡献。