本報(bào)記者 王僖
11月20日下午，濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率52.28%商業(yè)化柴油機(jī)和全球首款本體熱效率54.16%商業(yè)化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。經(jīng)美國西南研究院查新檢索證明，濰柴柴油機(jī)與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱效率均為全球首次超過52%、54%。
【資料圖】
濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率52.28%商業(yè)化柴油機(jī)和全球首款本體熱效率54.16%商業(yè)化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 記者 王僖 攝
內(nèi)燃機(jī)可靠性國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任譚旭光表示，濰柴實(shí)現(xiàn)三年三大跨越，繼2020年柴油機(jī)本體熱效率突破50%，今年1月突破51%后，此次再突破52%大關(guān)，標(biāo)志著濰柴在科技“無人區(qū)”取得了新的重大突破。
對(duì)于后來居上的本體熱效率突破54%的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，南德認(rèn)證檢測（中國）有限公司中國大區(qū)總經(jīng)理邢瑞江接受《證券日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示，“雙碳”背景下，濰柴創(chuàng)造性地把高效增壓、低阻力、低摩擦等柴油機(jī)高熱效率關(guān)鍵共性技術(shù)，應(yīng)用在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上。經(jīng)過檢測，該款天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的本體熱效率突破了54%，這在全球?qū)儆陬I(lǐng)先水平。
三年三個(gè)臺(tái)階
持續(xù)攀登柴油機(jī)熱效率高峰
“熱效率水平被視為一個(gè)國家柴油機(jī)技術(shù)綜合實(shí)力的標(biāo)志，是全球柴油機(jī)行業(yè)125年來的共同追求。”譚旭光表示。
2020年9月，濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率50.23%的柴油機(jī)；2022年1月，濰柴再次將柴油機(jī)本體熱效率提升到51.09%，持續(xù)引領(lǐng)全球內(nèi)燃機(jī)行業(yè)。譚旭光說，“此次濰柴再把柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱效率提高一個(gè)百分點(diǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)國際一流競品的領(lǐng)先優(yōu)勢，讓中國柴油機(jī)行業(yè)再次創(chuàng)造了世界新的巔峰?！?/p>
采訪中，濰柴動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)研究院副院長竇站成博士向《證券日?qǐng)?bào)》記者介紹，此次濰柴的科技工作人員，歷時(shí)300多天的時(shí)間，在協(xié)同燃燒、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、排氣能量分配、分區(qū)潤滑、智能控制技術(shù)等原有五大技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用全新的系統(tǒng)工程理念，開發(fā)了四大新技術(shù)——3D精準(zhǔn)增壓設(shè)計(jì)技術(shù)，讓增壓器運(yùn)行效率提升5%；空氣隔熱技術(shù)，使缸內(nèi)傳熱降低15%；高效流通技術(shù)，有效降低進(jìn)、排氣管路阻力，讓發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸更順暢；雙主噴技術(shù)，提升燃油與空氣混合，燃燒速度提升5%。通過一系列技術(shù)攻關(guān)，將柴油機(jī)本體熱效率提升至52.28%的新高度，再次刷新全球紀(jì)錄。其間，申報(bào)專利162項(xiàng)，授權(quán)專利124項(xiàng)。
據(jù)了解，發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱效率是指不依靠余熱回收裝置，將柴油燃燒的能量轉(zhuǎn)化成發(fā)動(dòng)機(jī)有效輸出功的比例。本體熱效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好。濰柴三年三大突破，不僅極大提升了我國在全球內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的話語權(quán)，也將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
據(jù)介紹，與市場現(xiàn)有主流產(chǎn)品（平均46%熱效率柴油機(jī)）相比，52.28%本體熱效率技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)油耗、二氧化碳排放分別降低12%。每年可為我國節(jié)油1900萬噸、減少二氧化碳排放量6000萬噸。在國家全面倡導(dǎo)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的大勢下，該技術(shù)的自主突破，意義重大。
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)后來居上
成就目前熱效率最高的熱力機(jī)械
本次發(fā)布會(huì)上，最為亮眼的當(dāng)屬“后來居上”的本體熱效率突破54%的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。譚旭光表示，“這一成果是全球天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域新的歷史性重大突破，是對(duì)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的一次革命性顛覆，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率首次超越柴油機(jī)，成了熱效率最高的熱力機(jī)械。”
而這一“歷史性重大突破”的背后，是濰柴歷時(shí)10多年規(guī)劃、5年技術(shù)攻關(guān)，以及全球供應(yīng)鏈共同努力、自主正向開發(fā)的成果。
當(dāng)前，能源變革正催生多元?jiǎng)恿Πl(fā)展，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)燃機(jī)減排降碳中發(fā)揮著重要作用。作為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的領(lǐng)軍企業(yè)，濰柴獨(dú)占全球大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)70%的市場份額，產(chǎn)銷量穩(wěn)居世界第一。
濰柴方面表示，早在2008年濰柴就已開始著手布局天然氣缸內(nèi)直噴技術(shù)。2012年成功開發(fā)出中國第一臺(tái)大功率缸內(nèi)高壓直噴壓燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)天然氣缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及核心零部件的自主可控，2018年以來，濰柴研發(fā)團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)高效高壓直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)。在42%的行業(yè)水平上，實(shí)現(xiàn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱效率兩次巨大飛躍——于2020年、2021年分別突破45%、50%。
濰柴動(dòng)力未來技術(shù)研究院院長助理賈德民博士向《證券日?qǐng)?bào)》記者介紹，2022年濰柴研發(fā)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了雙燃料融合噴射多點(diǎn)稀薄燃燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燃料噴射的精準(zhǔn)控制，燃燒速度提升100%；發(fā)明了以雙臺(tái)階燃燒室系統(tǒng)為核心的雙燃料融合噴射燃燒系統(tǒng)，提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的同時(shí)降低污染物排放。今年11月成功將天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)本體熱效率提升至54.16%，滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)，并遠(yuǎn)超國外企業(yè)47.6%的最高水平。期間累計(jì)申報(bào)專利165項(xiàng)，授權(quán)專利135項(xiàng)。
“相比普通天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料費(fèi)用節(jié)省20%以上，碳排放水平降低25%，全行業(yè)每年可減碳3000萬噸?！辟Z德民說。
因此，濰柴在柴油機(jī)和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率領(lǐng)域的重大突破，將對(duì)我國節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。如果全部切換，預(yù)計(jì)每年可為我國減少碳排放9000萬噸。
（編輯 白寶玉）
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