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      破極限之限 攀巔峰之巔!濰柴發動機本體熱效率再創兩個世界第一

      中國工程機械商貿網2022-11-21 11:30:23

      2022年11月20日下午,濰柴發布全球首款本體熱效率52.28%商業化柴油機和全球首款本體熱效率54.16%商業化天然氣發動機。中國工程院黨組書記、院長李曉紅,中國工程院黨組成員、副院長鐘志華,中國工程院副院長鄧秀新,山東省副省長、中國工程院院士凌文等參加新品發布活動。發布活動上,李曉紅、凌文分別作了祝賀講話。

      中國工程院黨組書記、院長李曉紅講話

      山東省副省長、中國工程院院士凌文講話

      國際權威檢測機構德國TÜV南德意志集團分別為濰柴高熱效率發動機開發團隊代表王德成博士、陳文淼博士頒發認證證書。經美國西南研究院查新檢索證明,濰柴柴油機與天然氣發動機本體熱效率均為全球首次超過52%、54%。德國博世集團CEO史蒂芬·哈通、國際汽車工程師學會聯合會CEO克里斯·梅森、美國西南研究院COO沃爾特·唐寧、奧地利AVL公司CEO赫爾穆特·李斯特、北美華人發動機工程師協會會長荊偉以及中國機械工程學會、中國內燃機學會、中國內燃機工業協會等海內外科研院所、行業機構、戰略伙伴紛紛發來賀信、祝賀視頻。

      國際權威檢測機構德國TÜV南德意志集團頒發濰柴高熱效率柴油機認證證書

      國際權威檢測機構德國TÜV南德意志集團頒發濰柴高熱效率天然氣發動機認證證書

      李曉紅對濰柴發布重大創新成果表示熱烈祝賀。他說,濰柴創造了柴油機和天然氣發動機兩個本體熱效率世界第一,令濰柴振奮,更令國人振奮。感謝濰柴科技工作者創造了世界業績,值得大家驕傲。中國工程院將不遺余力地為濰柴創造本體熱效率53%、54%、55%的新目標提供全方位的支持。

      三年三臺階

      持續攀登柴油機熱效率高峰

      柴油機問世125年來,全球行業科技工作者始終把熱效率的提升作為畢生追求的夢想,它也是衡量一個國家內燃機綜合實力的標志。2020年9月,濰柴發布全球首款本體熱效率50.23%的柴油機;2022年1月,濰柴再次將柴油機本體熱效率提升到51.09%,持續引領全球內燃機行業。

      隨著熱效率技術研發步入“無人區”,濰柴科技工作者發起科研攻堅戰,向著更高的熱效率目標沖刺。在協同燃燒、協調設計、排氣能量分配、分區潤滑、智能控制技術等原有五大技術的基礎上,運用全新的系統工程理念,開發了四大新技術——3D精準增壓設計技術,增壓器運行效率提升5%;空氣隔熱技術,缸內傳熱降低15%;高效流通技術,有效降低進、排氣管路阻力,讓發動機呼吸更順暢;雙主噴技術,提升燃油與空氣混合,燃燒速度提升5%。通過一系列技術攻關,以每個0.01%的艱難推進,率先將柴油機本體熱效率提升至52.28%的新高度,再次刷新全球紀錄。其間,申報專利162項,授權專利124項。

      三年三大突破,這一遙遙領先的創新成果,極大提升了我國在全球內燃機行業的話語權,也將帶來巨大的經濟效益和社會效益。發動機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化成發動機有效輸出功的比例。本體熱效率越高,發動機的經濟性越好。與市場現有主流產品(平均46%熱效率柴油機)相比,52.28%本體熱效率技術的商業化應用,可實現油耗、二氧化碳排放分別降低12%。每年可為我國節油1900萬噸、減少二氧化碳排放量6000萬噸。在國家全面倡導綠色低碳高質量發展的大勢下,該技術的自主突破,意義重大。

      十年自強奮進

      天然氣發動機熱效率實現歷史性飛躍

      能源變革催生多元動力發展,天然氣發動機以其固有的低碳屬性,在內燃機減排降碳中發揮著重要作用。作為天然氣發動機的領軍企業,濰柴獨占全球大功率天然氣發動機70%的市場份額,產銷量穩居世界第一。

      為打造新一代清潔高效天然氣發動機產品,10多年來,濰柴心無旁騖、潛心耕耘,在全球供應鏈的共同努力下,蹚出了一條自主正向開發的自立自強之路。

      2008年濰柴開始著手布局天然氣缸內直噴技術。2012年成功開發出中國第一臺大功率缸內高壓直噴壓燃式天然氣發動機。為進一步實現天然氣缸內直噴系統及核心零部件的自主可控,2018年以來,濰柴研發團隊持續攻關高效高壓直噴天然氣發動機關鍵技術。在42%的行業水平上,實現天然氣發動機本體熱效率兩次巨大飛躍——于2020年、2021年分別突破45%、50%。

      連續突破、成果傲人,但濰柴沒有止步,不斷破極限之限。2022年濰柴研發團隊成功將高效增壓、低阻力、低摩擦等柴油機高熱效率關鍵共性技術,應用在天然氣發動機上。首創了雙燃料融合噴射多點稀薄燃燒技術,實現燃料噴射的精準控制,燃燒速度提升100%;發明了以雙臺階燃燒室系統為核心的雙燃料融合噴射燃燒系統,提升發動機熱效率的同時降低污染物排放。累計申報專利165項,授權專利135項。今年11月成功將天然氣發動機本體熱效率提升至54.16%,滿足國六排放標準,遠超國外企業47.6%的最高水平。這一成果不僅是天然氣發動機技術領域的歷史性重大突破,更是對全球內燃機行業的一次革命性顛覆,天然氣發動機熱效率首次超越柴油機,成為了熱效率最高的熱力機械。

      這一創舉將給全社會帶來巨大的現實價值,相比普通天然氣發動機,燃料費用節省20%以上,碳排放水平降低25%,全行業每年可減碳3000萬噸。

      內燃機可靠性國家重點實驗室主任譚旭光匯報

      黨的二十大提出“加快實現高水平科技自立自強”“強化企業科技創新主體地位”“積極穩妥推進碳達峰碳中和”。內燃機可靠性國家重點實驗室主任譚旭光表示,濰柴以博士團隊為核心的廣大青年科技工作者,始終牢記習近平總書記對濰柴提出的“心無旁騖攻主業”的重要囑托,堅決貫徹總書記對青年人提出的“懷抱夢想又腳踏實地,敢想敢為又善作善成”的重要指示,在國家戰略科技力量中體現濰柴科技工作者的擔當精神,為建設世界一流企業作出貢獻。

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