齊魯晚報·齊魯壹點記者 馬小杰 孫浩
在上市前，發動機要在高原、高溫、高溫等極限環境下經歷一次大考，為他做“考前輔導”和“模擬考試”的人就是呂文芝和他的團隊——濰柴動力股份有限公司“三高”試驗隊。從2006年參加工作以來，共有320多個品種的發動機由他送上“三高考場”，併成功被市場“錄取”。
50℃的吐魯番，零下41攝氏度的海拉爾,海拔5231米的唐古拉山口，這就是發動機的“考場”，也是呂文芝的工作環境。從2020年6月至今，“三高”試驗持續進行，“不同型號的發動機輪番趕考，一直在做試驗。”2021年4月26日，呂文芝在北京人民大會堂獲頒全國五一勞動獎章。
國六排放標準帶來新挑戰
4月28日下午，在濰柴動力股份有限公司的試驗車停車場，記者見到了剛從北京領獎回來的呂文芝。“不好意思啊，我們的很多研究和技術都是保密的，不過雖然技術保密，但這裡停放的都是最新的試驗車，我們可以上車看看，駕駛室就是我們的工作臺。”今年41歲的呂文芝穿著整齊的藍色工裝、黃藍格子的襯衣、工裝左胸口上是濰柴的標誌，在標誌的上方正中央彆著一枚黨徽、下方掛著工牌。停車場內停放著大小不同的貨車、大巴車，呂文芝走向一輛體型龐大的卡車，開啟門，熟練地雙手抓住扶手、踩著四級臺階攀爬了上去。
“這臺車能拉39噸，用的是全新設計的WP15H發動機，完全符合國六排放標準。”坐在駕駛室，呂文芝如數家珍地介紹著不同型號的發動機，談到這臺WP15H國六發動機時，他頗為自豪，“可以說是國內最高水平，各項指標都非常有優勢，在全球都非常有競爭力。是今年的新產品，去年剛過了三高試驗。”
三高試驗是發動機在進行排放升級試驗中，與整車進行匹配的“高原、高溫、高寒”標定試驗，該試驗需要在最高溫50℃、最低溫零下41℃和海拔5200米高原極地環境中進行的車輛測試工作，收集最優的資料，檢測發動機環境適應性、整車效能指標、整車排放指標和產品可靠性。這是發動機研發環節的最後一道關卡，其中的每一“高”，都要花費40天左右的時間。
據呂文芝介紹，“史上最嚴”的國六排放標準對他們來說是個不小的挑戰。“發動機國四、國五階段排放升級，技術路線不變，沒有本質性差別，就像老房子再裝修。，而從國五到國六，就像是從小靈通跨越到智慧手機。”
2018年6月份，重型柴油車國六排放標準公佈，而呂文芝和他的同事們的研究則開始於2015年，“當時重型柴油車國六還沒出，我們按照歐六進行試點，檢驗我們的技術能力。”
2019年，WP15H國六發動機被送到呂文芝手裡開始“備考”。在它的研發過程中，最難的一門“科目”是低溫10%載荷整車道路排放測試。該測試在需要在零下7攝氏度的環境下進行，測試車輛在10%載荷的狀態下的排放情況是否能滿足國六排放標準。“從實際應用上來看就是冬季低溫排放。”為了解決這個難題，呂文芝和他的團隊透過不斷的計算、設計、測試給WP15H做足了“考前輔導”。
2020年11月，三高試驗隊帶著裝配有WP15H國六發動機發動機的車輛來到了海拉爾“趕考”。2020年底，WP15H國六發動機順利透過包括低溫測試在內的三高試驗。截至目前，呂文芝及其團隊共研發30多系列符合國六的柴油發動機，“從2升的到15升的都有，市場保有量大概有幾萬臺了。”
“大自然是考官，越嚴酷我們越激動”
在駕駛室裡，記者看到扶手箱上用膠布固定著一根線、方向盤左側有兩根帶介面的線、擋風玻璃下方還放著一個類似於路由器的裝置。“這個是行車伴侶。屬於我們無工程師值守試驗，只駕駛員按照固定路線自由駕駛時的資料收集裝置。我們標定用裝置比這個複雜的多，開出去做三高試驗的時候線路還要更多。”
據呂文芝介紹，一臺發動機有上千個零部件。要如何實時觀察這些零部件呢？“一臺發動機上裝200多個感測器，大家都開玩笑說發動機進了我們三高試驗隊就像進了ICU，渾身插管子。”
“就拿這個舉例吧”，呂文芝拿起了方向盤左側的線，“試驗的時候把這樣一根線接在電腦上，就可以實時獲取200多個測試變數的實時資料，觀察發動機不同零部件的工作狀態。”
在試驗中，啟動是十分重要的一項，尤其是冷啟動。
“在寒區，天不亮我們就開始做試驗了。”據呂文芝介紹，跟啟動相關的有100多個變數，每一個的變化都可能會影響最終結果。“整個試驗過程中要測試很多次，但由於啟動後發動機內溫度會有所升高，為了保證試驗效果，我們規定每天早上最多試驗3次。”
“黎明前的黑暗是最冷的。”高原的清晨，車內溫度可達零下20多攝氏度。“坐在車座上，要不了五分鐘人就凍透了，穿得再多也不管用”，呂文芝拍著車座說到，“整個低溫啟動試驗過程最快大概半小時，最慢要兩個半小時。”因為電腦需要連線車輛上的感測器等裝置，所以測試過程中有很相當一部分工作需要工程師在車上完成。“一旦開始解決問題，就顧不上時間了，有時候處理完問題才發現手腳都凍得沒知覺了。”
“比如2018年，海拉爾到了零下４１度，比較罕見，是難得的試驗條件。那天早上我們不到五點就鑽進了駕駛室。”面對艱苦的條件，呂文芝仍然堅持把工作放在第一位，“寒潮對我們來說是很珍貴的，要抓住寒潮機會做低溫、極寒試驗。”
呂文芝把三高試驗隊的工作形容為“看天吃飯”，把三高試驗當作是大自然的考驗。
“要最大程度保證產品質量過硬、滿足客戶各種條件下的應用需求，就必須在各種極端環境下，實實在在地上考場。”做高寒試驗時，抓住最冷的天亮之前；做高熱試驗時，抓住最熱的下午兩點到七點。“我們就是哪裡缺氧哪裡去，哪裡酷熱哪裡鑽，哪裡寒冷哪裡站。”
“做世界上最好的發動機”
在追逐更高品質的發動機這件事上，呂文芝和他的同事們從未停止腳步。
2020年，團隊開發了全新的拉練專案，從格爾木一路開到拉薩，全長1200km，其中，有約1000km的路段海拔高於4000m。
“拉練拉練，拉出去練練。這是在常規的三高測試之外，設計了最極端的客戶應用場景，就是為了更嚴苛地檢測我們的發動機。”
拉練需要兩天時間，在海拔4000m的高原上，人會高反，車也會高反。“車的高反問題透過三高試驗解決了，但人的高反沒辦法，心跳咚咚的，後腦勺疼。而且走的路十分顛簸”，呂文芝指著手機舉了個例子，“一天下來手機顯示的步數是一萬多步，但實際上我也就走了一千多步，剩下的都是顛出來的。”
“這兩天基本都是天亮就出發，天黑才落腳。”整個過程不僅消耗體力，在拉練過程中工程師的精神要保持高度集中，持續觀察，更需要巨大的心力，“雖然挺累的，但因為真的熱愛，所以是很有趣的一件事。”
從2006年參加工作到現在，呂文芝一直從事電控柴油機整車標定開發工作，是濰柴首批從事三高試驗的科研人員，早已完成了新人到骨幹再到核心力量的蛻變，“但還是很有新奇感，每一臺發動機上一定會有新東西在，每研發出一臺新的發動機都很激動”，說到這兒，呂文芝的情緒明顯激動了起來，手上動作的幅度也加大了，“可能這就是技術的魅力吧。”
截止2021年2月，呂文芝先後組織600多人，累計完成了2300多天的極端環境試驗，行駛里程達300多萬公里；創造公司及以上科技成果50多項，發明和申報各項專利技術120餘多項，編撰企業技術標準和規範140多項；形成各類試驗報告500多份，先後完成了320多個發動機品種的試驗，採集和標定了幾十萬組資料，建立起國內獨一無二的發動機極限環境執行資料庫，為濰柴搶佔發動機技術制高點，打造高效可靠的中國“動力心”，做出了卓越貢獻。