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狂砸42亿造出“天价”柴油发动机!中国企业摘下内燃机产业“皇冠明珠”

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  “今天的科技创新成果,既属于潍柴的,也属于中国内燃机行业,更属于全球内燃机行业。”2020年9月16日,潍柴集团董事长谭旭光在致辞中表示,潍柴动力在山东济南发布其首款热效率突破50%的商业化柴油机。

  

  在此次发布会上,国际权威内燃机检测机构德国TV、中国内燃机国家检测机构中国汽车技术研究中心,同时将热效率达到50.26%的认证证书颁发给潍柴动力。

  

  这标志着中国重型柴油机技术迈向世界一流,并实现了自主可控!

  此外,谭旭光表示这还能轻松满足国六/欧Ⅵ排放要求,实现大规模量产。

  而外国巨头如奔驰、沃尔沃、康明斯同一效率水平的柴油发动机,目前还都停留在实验室阶段,且附带余热回收装置。

  柴油发动机被视作传统工业时代标志性的产物,其制造水平是一个国家工业生产水平的标志,其重要性可想而知!

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  突破世界难题 热效率高达50.26%

  热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准,热效率越高,内燃机的动力表现越出色,燃油消耗越少,节能减排的效果就越显著。

  1897年世界上第一台柴油机成功面世,直到20世纪90年代初,全球主要柴油机热效率用了一个半世纪,从26%提升到了46%。

  从世界柴油机热效率发展统计数字来看,随着排放法规的日益严苛,热效率的提升遇到了很大瓶颈,热效率提升的难度越来越大,进展缓慢,是世界公认的技术难题

  

  为了弄出这台热效率50.26%的发动机,潍柴人把发动机身上,几千个零件里的60%都重新设计了一遍。

  

  有时团队一连几天不眠不休,只能将热效率提升0.01%,就这样,团队以热效率每提高0.1%为一个节点,一点点叠加累积,艰难推进,最终成功实现技术突破!

  可能会有人问,抠这个数据有什么用?

  用处非常大!

  内燃机是交通运输、工程机械、农业机械、船舶等的主导动力,中国是世界内燃机产销大国,内燃机则是石油消耗的最大主体产业,是目前节能减排最具潜力、效果最为明显的行业之一。

  

  2019年中国石油对外依赖度是70.8%。这其中,内燃机(柴油机+汽油机)消耗的石油,占中国石油消费总量的60%。

  就以目前46%的行业水平估算,热效率提升至50%,柴油消耗可降低8%。目前中国重型柴油机市场保有量700万台,如全部升级,每年可省油3332万吨,相当于中国2019年柴油总产量(16638万吨)的五分之一。

  看到这里,你觉得这个数据抠的值吗?

  

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  攻克关键核心技术 让世界同行刮目相看

  为了做出这款发动机,潍柴投入了5年、42亿和上千名研发人员。

  近年来,潍柴聚集优势资源,对发动机热效率提升展开专项攻关。特别是2018年以来,组建了专门的技术攻关团队,通过大量的仿真、台架试验,不断尝试与改进,以每个0.1%的累加艰难推进。

  在对柴油机热效率进行专项攻关中,潍柴动力开创五大专有技术——协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术,解决了高效燃烧低传热、高爆压高可靠性、低摩擦损耗、低排放污染物、智能控制等一系列世界级难题,最终使柴油机本体热效率超过了50%。

  值得一提的是,发布会现场,德国博世集团、奥地利AVL、德国FEV、西南研究院、TV、刘维民院士、苏万华院士等全球权威机构和专家分别发来贺信或祝贺视频,对潍柴动力取得的这一历史性突破表示祝贺。

  美国西南研究院执行副总裁沃尔特·唐宁表示,实现50%的热效率,需要极其庞大的研发投入,并且需要提前几年规划商业投产。

  中国工程院院士苏万华指出,热效率提高这件事情本身难度非常大。热效率和排放往往是一对矛盾,在满足国六排放标准的前提下提高热效率,实际上是对内燃机综合技术的全面提升。

  未来,随着潍柴动力50%热效率柴油机大规模投放市场,必将改写世界内燃机技术格局,引领全球行业新发展。

  在此,我们期待潍柴的下一个十年在国产替代方面更上层楼,成为我们所有国人的骄傲!

  (资料来源:机械设计制造及其自动化)

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