九月中旬,,濰柴控股集團(tuán)有限公司正式發(fā)布了全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機(jī)。從世界第一臺(tái)柴油機(jī)誕生到現(xiàn)在的100多年,,柴油機(jī)的熱效率才剛剛提升到46%,。有業(yè)內(nèi)人士形容,如果提升至50%,,就“猶如人類(lèi)史上首次百米跑跑進(jìn)10秒”,。然而,中國(guó)企業(yè)終于領(lǐng)先突破了,。 01 熱效率突破50%,,還可商業(yè)化落地 國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)站上世界巔峰! 發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,,又稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)有效效率,。簡(jiǎn)單地說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)就是將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的機(jī)械,,熱效率是衡量?jī)?nèi)燃機(jī)燃油利用效率的標(biāo)準(zhǔn),,熱效率越高,,燃油消耗越少,節(jié)能減排的效果就越顯著,。 全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機(jī) / {6 {' |' Y7 p; B/ l, j3 d9 e
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濰柴控股集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)譚旭光 以目前46%的行業(yè)平均熱效率水平估算,,熱效率提升至50%,燃油消耗將降低8%,,二氧化碳排放減少8%,,按照目前國(guó)內(nèi)重型柴油機(jī)市場(chǎng)保有量700萬(wàn)臺(tái)估算,如果全部替換為50%熱效率的柴油機(jī),,每年大概可節(jié)約燃油3332萬(wàn)噸,,減少二氧化碳排放1億零495萬(wàn)噸。 博世集團(tuán)董事會(huì)主席沃爾克馬爾•鄧納爾 奧地利李斯特有限公司董事長(zhǎng)首席執(zhí)行官赫爾穆特•李斯特 柴油機(jī)熱效率提升到46%之后,,每提升0.1%,,都需要付出巨大的努力,熱效率的提升一直是世界公認(rèn)的行業(yè)技術(shù)難題,,但濰柴的這款商業(yè)化柴油機(jī)熱效率達(dá)到了50.26%,。 濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)郭圣剛 這款柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李志杰告訴記者,三年前,,公司要求他們將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升到50%以上,,他當(dāng)時(shí)覺(jué)得這是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。 濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院副院長(zhǎng)李志杰 在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間,,我國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)研制,,在核心零部件和關(guān)鍵技術(shù)上一直難以突破,常年處于國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈條中追隨,、跟跑的地位,。 要使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率超過(guò)50%,意味著需要解決柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高效燃燒,、低傳熱,、高可靠性、低摩擦損耗,、低污染物排放,、智能控制等一系列世界級(jí)難題。在沒(méi)有技術(shù)幫助的前提下,,李志杰和團(tuán)隊(duì)的小伙伴們,,走上了一條自主創(chuàng)新研發(fā)的道路,團(tuán)隊(duì)率先突破的是協(xié)同燃燒技術(shù),。 濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院氣道設(shè)計(jì)工程師呂順 科研人員介紹,,他們發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞從速度0開(kāi)始,1秒鐘就可以達(dá)到每秒5000米的速度,因此連接活塞的連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室高溫高壓下運(yùn)動(dòng),,會(huì)因?yàn)槭艿礁邏簹怏w的沖擊,,產(chǎn)生比較大的變形。在這種情形下,,他們研發(fā)了第二大核心技術(shù):協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù),,最大限度地降低了摩擦損失,,提高了熱效率,,保障了安全可靠性。 濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院高級(jí)工程師馬慶鎮(zhèn) 隨后,,科研人員為了降低摩擦,,在潤(rùn)滑技術(shù)上也取得了突破,熱效率至少提高0.5%,,甚至一個(gè)小小的零部件,,也通過(guò)改造表面的網(wǎng)紋設(shè)計(jì),減少摩擦阻力,,對(duì)熱效率的貢獻(xiàn)在0.25%,。 缸套內(nèi)部的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu) 順著這種思路,李志杰所在團(tuán)隊(duì)又相繼攻克了排氣能量分配技術(shù)和智能控制技術(shù),。就這樣,,一個(gè)接一個(gè)突破,經(jīng)過(guò)上千種方案的探索分析試驗(yàn),,不斷地嘗試和改進(jìn),,以熱效率每提高0.1為一個(gè)節(jié)點(diǎn),,一點(diǎn)點(diǎn)疊加累積,艱難推進(jìn)。經(jīng)過(guò)3年的研制,,最終在2020年9月16日,正式推出全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油發(fā)動(dòng)機(jī),。 全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 9月25日,,濰柴動(dòng)力的專(zhuān)業(yè)測(cè)試人員,借助一輛載重49噸的卡車(chē),,進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行測(cè)試,。 實(shí)際運(yùn)行測(cè)試現(xiàn)場(chǎng) 濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院三高試驗(yàn)隊(duì)整車(chē)性能開(kāi)發(fā)工程師朱江蘇 測(cè)試司機(jī) 隨著這種50%熱效率柴油發(fā)動(dòng)機(jī),即將大規(guī)模投放市場(chǎng),,濰柴集團(tuán)掌門(mén)人譚旭光又有了新的目標(biāo)和愿望,。 濰柴控股集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)譚旭光 02 從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)到氫燃料電池 中國(guó)“動(dòng)力”上演“速度與激情”! 為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,,濰柴集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)部門(mén)連續(xù)10年,,累計(jì)投入了300億元的研發(fā)費(fèi)用,研發(fā)費(fèi)占公司銷(xiāo)售收入的比例達(dá)到6%,。氫燃料電池汽車(chē)被稱(chēng)為“終極環(huán)保車(chē)”,,氫能動(dòng)力正在迎來(lái)發(fā)展的機(jī)遇期,,濰柴也早早布局了氫能動(dòng)力。 氫燃料電池公交車(chē) 今年6月份,,濰坊的大街小巷多了100多輛氫燃料電池公交車(chē),,這些新能源公交車(chē),不僅加快了濰坊創(chuàng)建氫能源示范城市的步伐,,更標(biāo)志著濰柴在氫燃料電池商業(yè)化運(yùn)營(yíng)方面邁出了關(guān)鍵一步,。 公交司機(jī) 氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣,無(wú)色無(wú)味,,是一種極易燃燒的氣體,。這款氫燃料電池公交車(chē)不僅消耗的氫氣少,沒(méi)有二氧化碳排放,,排放出來(lái)的水也很純凈,,氫燃料電池更像是一個(gè)發(fā)電機(jī),將氫氣和氧氣的化學(xué)能,,直接轉(zhuǎn)換成電能,。 氫燃料電池公交車(chē)排放出的純凈水 安裝在這些公交車(chē)上的氫燃料電池,使用壽命這項(xiàng)指標(biāo),,就是邊研制邊測(cè)試,,一步步做出來(lái)的。 濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院副院長(zhǎng)潘鳳文 為了驗(yàn)證在低溫條件下,,氫燃料電池的穩(wěn)定性,、可靠性,研發(fā)團(tuán)隊(duì)在零下35攝氏度的極寒條件下,,啟動(dòng)了氫燃料電池的低溫試驗(yàn),。 濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院氫能業(yè)務(wù)經(jīng)理高級(jí)工程師郗富強(qiáng) 從全球各大市場(chǎng)以及國(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)來(lái)看,氫能源電池已被公認(rèn)是未來(lái)重型商用車(chē)新能源化的終極目標(biāo),。在氫燃料電池這條新賽道上,,濰柴也不愿意落在人后。目前這種氫燃料電池,,運(yùn)用范圍正在逐步推廣,,擴(kuò)大。 濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院院長(zhǎng)陳文淼 ^7 R% w F8 K- c2 M0 I; ]
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