满头银发、笑容灿烂、喜欢唱歌,是中国工程院院士、天津大学教授苏万华留给亲友和同事最深的印象。只要谈起内燃机,他眼中便会闪出别样的光芒。从燃烧机理、排放控制到电控系统,苏万华一聊就是大半天。
9月4日,苏万华因病医治无效在天津逝世,享年85岁。他曾说“内燃机奥秘无穷,我愿为之完美努力终生”,并将其郑重地写下来。
为了兑现这句话,他把一生都交付给了我国内燃机事业。
苏万华在讲解多脉冲喷射技术。 天津大学供图
1968年,苏万华在天津大学获得硕士学位后,进入天津动力机厂。进厂第二天,他就扎进了机器轰鸣的车间。
当时,厂里精密电源调速器的研制工作已“卡壳”两年。样品灵敏度达标,稳定性却过不了关,老师傅管这叫“稳不住车”。多数工程师凭经验认为,这是灵敏度不足导致的。然而,苏万华的判断恰恰相反——根子是灵敏度过高、反馈机制失衡。他重新分析系统特性,修改负反馈弹簧片结构,配套改进液压调节机构,啃下了这块“硬骨头”。这一设备后来被应用在重要外事活动专机的地面供电保障中。
车间的一线经验,让苏万华渐渐明白:搞工程科学不光要推演理论,更要解决真问题。这一理念贯穿了他此后数十年的科研生涯。
1977年,应天津大学机械系主任、教授史绍熙的邀请,苏万华入职天津大学,重返母校。
内燃机是一个“大家族”,汽油机、柴油机等都是其成员。其中,柴油机因热效率高、扭矩大,是重型装备、商用车辆、工程机械的核心动力来源,更是国家高端装备制造业的基础部件。
20世纪80年代,全球内燃机技术迎来电控化革新,柴油机也开始由机械喷油转向电控喷油,高压共轨等技术相继兴起。高压共轨技术可以将燃油加压与喷射分离,提高燃油燃烧效率。
彼时,这项技术被发达国家严密封锁,国内无技术积累、无成熟研发体系。受限于当时薄弱的工业基础,国内不少同行对此望而却步,直言“自主研发相关技术不切实际”,可苏万华不这么看。
“电控共轨喷射是内燃机未来的发展方向之一,也是我们打破技术垄断的突破口。”他说,“成功不在于做多少事,而在于把一件事做成。人的一生,能够扎根一个领域、解决一道难题,就很了不起。”
没有成熟的样机和成套的器件,苏万华就带领团队成员用老处理器搭建起简陋的控制系统。十余年间,苏万华带领一届届学生接力攻关,最终研发出重型柴油机高压共轨智能控制燃油喷射系统。同时,团队攻克核心部件难题,在国际上率先开发出液力平衡快速响应电磁阀,打破国外技术垄断,填补了行业空白。
突破核心电控技术后,苏万华并未止步。他带领团队挑战困扰柴油机行业发展的难题:想要降低排放,就得牺牲热效率;而提升热效率,又会造成排放超标。
苏万华和团队另辟蹊径,从核心燃烧理论层面进行突破。他们提出混合率与化学反应速率协同控制的理念,形成高密度低温燃烧理论,并将可变米勒循环、废气再循环、高效增压等技术协同起来,在有限的硬件条件下不断挖掘柴油机高效清洁燃烧的潜力,研制出无需后处理即可满足国四排放标准的新型柴油机与通过欧六排放检测的高热效率柴油机。
如今,在苏万华生前工作的实验室里,依旧挂着当年他与学生艰苦攻关的照片。而他们研发的技术已经被应用在潍柴动力股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司等企业的百余个柴油机机型中,相关产品远销三十多个国家。
在科研之外,苏万华十分注重培养年轻人。他曾给青年科技工作者讲授哲学知识。
2023年10月,在天津大学的教室里,苏万华站上讲台,讲座的题目是《科技工作中应学点哲学》。
“不少青年科研人员埋头做实验,能拿到漂亮的数据,可提炼不出创新点。他们终日‘泡’在实验室,却看不清研究方向。搞工程科学不能死抠现象,要学会思辨。”谈及讲座初衷,苏万华这样说道。
到了耄耋之年,苏万华仍经常参加线下组会、项目研讨会。“我想听听年轻人做到哪一步、卡在什么地方,给他们提点建议。”他说。
即便在接受手术后,躺在病床上的苏万华依旧惦记着科研工作。病房里没有电脑,他就手绘原理图。
“关键核心技术,必须牢牢掌握在中国人自己手里。”苏万华去世前曾对身边人说。
如今,苏万华走了,但他心心念念的内燃机依旧在日夜轰鸣。内燃机的奥秘仍无穷,后来者将继续为它的完美而努力终生。
原标题《穷尽一生,只为内燃机“完美”——追忆中国工程院院士、天津大学教授苏万华》
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