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破极限之限 潍柴发布全球首款本体热效率52.28%柴油机和54.16%天然气发动机商业化产品

上传于 2022-11-21 11:14:47 类目:零部件 阅读量:5916

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2022年11月20日下午,潍柴发布全球首款本体热效率52.28%商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16%商业化天然气发动机。中国工程院党组书记、院长李晓红,中国工程院党组成员、副院长钟志华,中国工程院副院长邓秀新,山东省副省长、中国工程院院士凌文等参加新品发布活动。发布活动上,李晓红、凌文分别作了祝贺讲话。

山东省副省长、中国工程院院士凌文

国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团分别为潍柴高热效率发动机开发团队代表王德成博士、陈文淼博士颁发认证证书。经美国西南研究院查新检索证明,潍柴柴油机与天然气发动机本体热效率均为全球首次超过52%、54%。德国博世集团CEO史蒂芬·哈通、国际汽车工程师学会联合会CEO克里斯·梅森、美国西南研究院COO沃尔特·唐宁、奥地利AVL公司CEO赫尔穆特·李斯特、北美华人发动机工程师协会会长荆伟以及中国机械工程学会、中国内燃机学会、中国内燃机工业协会等海内外科研院所、行业机构、战略伙伴纷纷发来贺信、祝贺视频。

国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团颁发潍柴高热效率柴油机认证证书

国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团颁发潍柴高热效率天然气发动机认证证书

中国工程院党组书记、院长李晓红

李晓红对潍柴发布重大创新成果表示热烈祝贺。他说,潍柴创造了柴油机和天然气发动机两个本体热效率世界第一,令潍柴振奋,更令国人振奋。感谢潍柴科技工作者创造了世界业绩,值得大家骄傲。中国工程院将不遗余力地为潍柴创造本体热效率53%、54%、55%的新目标提供全方位的支持。


三年三台阶 持续攀登柴油机热效率高峰

柴油机问世125年来,全球行业科技工作者始终把热效率的提升作为毕生追求的梦想,它也是衡量一个国家内燃机综合实力的标志。2020年9月,潍柴发布全球首款本体热效率50.23%的柴油机;2022年1月,潍柴再次将柴油机本体热效率提升到51.09%,持续引领全球内燃机行业。

随着热效率技术研发步入“无人区”,潍柴科技工作者发起科研攻坚战,向着更高的热效率目标冲刺。在协同燃烧、协调设计、排气能量分配、分区润滑、智能控制技术等原有五大技术的基础上,运用全新的系统工程理念,开发了四大新技术——3D精准增压设计技术,增压器运行效率提升5%;空气隔热技术,缸内传热降低15%;高效流通技术,有效降低进、排气管路阻力,让发动机呼吸更顺畅;双主喷技术,提升燃油与空气混合,燃烧速度提升5%。通过一系列技术攻关,以每个0.01%的艰难推进,率先将柴油机本体热效率提升至52.28%的新高度,再次刷新全球纪录。其间,申报专利162项,授权专利124项。

三年三大突破,这一遥遥领先的创新成果,极大提升了我国在全球内燃机行业的话语权,也将带来巨大的经济效益和社会效益。发动机本体热效率是指不依靠余热回收装置,将柴油燃烧的能量转化成发动机有效输出功的比例。本体热效率越高,发动机的经济性越好。与市场现有主流产品(平均46%热效率柴油机)相比,52.28%本体热效率技术的商业化应用,可实现油耗、二氧化碳排放分别降低12%。每年可为我国节油1900万吨、减少二氧化碳排放量6000万吨。在国家全面倡导绿色低碳高质量发展的大势下,该技术的自主突破,意义重大。


十年自强奋进 天然气发动机热效率实现历史性飞跃

能源变革催生多元动力发展,天然气发动机以其固有的低碳属性,在内燃机减排降碳中发挥着重要作用。作为天然气发动机的领军企业,潍柴独占全球大功率天然气发动机70%的市场份额,产销量稳居世界第一。

为打造新一代清洁高效天然气发动机产品,10多年来,潍柴心无旁骛、潜心耕耘,在全球供应链的共同努力下,蹚出了一条自主正向开发的自立自强之路。

2008年潍柴开始着手布局天然气缸内直喷技术。2012年成功开发出中国第一台大功率缸内高压直喷压燃式天然气发动机。为进一步实现天然气缸内直喷系统及核心零部件的自主可控,2018年以来,潍柴研发团队持续攻关高效高压直喷天然气发动机关键技术。在42%的行业水平上,实现天然气发动机本体热效率两次巨大飞跃——于2020年、2021年分别突破45%、50%。

连续突破、成果傲人,但潍柴没有止步,不断破极限之限。2022年潍柴研发团队成功将高效增压、低阻力、低摩擦等柴油机高热效率关键共性技术,应用在天然气发动机上。首创了双燃料融合喷射多点稀薄燃烧技术,实现燃料喷射的精准控制,燃烧速度提升100%;发明了以双台阶燃烧室系统为核心的双燃料融合喷射燃烧系统,提升发动机热效率的同时降低污染物排放。累计申报专利165项,授权专利135项。今年11月成功将天然气发动机本体热效率提升至54.16%,满足国六排放标准,远超国外企业47.6%的最高水平。这一成果不仅是天然气发动机技术领域的历史性重大突破,更是对全球内燃机行业的一次革命性颠覆,天然气发动机热效率首次超越柴油机,成为了热效率最高的热力机械。

这一创举将给全社会带来巨大的现实价值,相比普通天然气发动机,燃料费用节省20%以上,碳排放水平降低25%,全行业每年可减碳3000万吨。

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内燃机可靠性国家重点实验室主任谭旭光汇报

党的二十大提出“加快实现高水平科技自立自强”“强化企业科技创新主体地位”“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。内燃机可靠性国家重点实验室主任谭旭光表示,潍柴以博士团队为核心的广大青年科技工作者,始终牢记习近平总书记对潍柴提出的“心无旁骛攻主业”的重要嘱托,坚决贯彻总书记对青年人提出的“怀抱梦想又脚踏实地,敢想敢为又善作善成”的重要指示,在国家战略科技力量中体现潍柴科技工作者的担当精神,为建设世界一流企业作出贡献。

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