• 江苏省机械工程学会五大科技奖项火热申报中--

    械工程科技成就奖、机械设计与创新奖、绿色制造科技进步奖、

    杰出机械制造工匠奖、卓越机械工程师奖

    (详见“通知公告”栏)

  • 江苏省机械工程学会迁址公告

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    柴油机热效率全球首破50% 潍柴攀上内燃机科技珠峰

    时间:2020/10/14 11:16:43    浏览次数:159    字体:   

    热效率是衡量发动机燃油利用效率的标准,也代表一个国家内燃机行业技术水平。柴油机历经百年改造升级与新技术应用,热效率才从26%提升到46%。之后,每个百分点的提升都成为世界级难题,挑战50%被形容为攀登科技领域的珠穆朗玛峰。


    9月16日,世界内燃机发展迎来了历史性新突破,潍柴集团在中国山东济南举行发布会,正式发布全球首款突破50%热效率的柴油机,不仅满足国六/欧Ⅵ排放要求,而且率先具备了量产和商业化条件,成功攀上了内燃机热效率的珠峰,也标志着中国柴油机已经迈向世界一流水平。


    厚积薄发创一流


    在发布会上,权威内燃机检测机构中国汽车技术研究中心有限公司和德国TüV南德意志集团将热效率达到50.26%的认证证书颁发给潍柴。山东省副省长、中国工程院院士凌文与山东重工集团、潍柴集团董事长谭旭光共同为全球首款突破50%热效率的柴油机揭幕。


    热效率越高,燃油消耗越少,节能减排的效果就越显著。世界柴油机的发展历史就是一部热效率不断提升的历史。随着排放法规日益严苛,柴油机热效率提升遇到了很大瓶颈,难度越来越大,进展缓慢,成为世界公认的行业技术难题。


    中国工程院院士苏万华就指出,提高热效率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法规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。美国西南研究院首席运营官沃尔特·唐宁也认为,潍柴的成功是一项壮举,能达到如此高热效率的发动机需要极大的研发投入,并且需要提前几年规划商业投产。


    50%热效率就像是人类百米首次跑进10秒。潍柴聚集优势资源,对热效率提升展开专项攻关,特别是2015年以来,组建了专门的技术攻关团队,通过大量的仿真和台架试验,经过上千种方案的探索分析,不断尝试与改进,以每个0.1%的累加艰难推进,最终获得了历史性的突破。


    在产品发布会上,德国博世集团、奥地利AVL、德国FEV、美国汽车工程师学会、中国机械工业联合会、中国内燃机工业协会、中国汽车工程学会等全球权威机构和专家分别发来视频,对潍柴集团取得的这一历史性突破表示祝贺。


    世界权威内燃机研发机构奥地利AVL公司董事长兼首席执行官赫尔穆特·李斯特认为,潍柴柴油发动机达到了50%以上的热效率,代表着世界上最领先的性能,融合了全球动力行业所需的许多技术和应用改进。


    博世集团董事会主席兼首席执行官沃尔克马尔·邓纳尔表示,潍柴集团成功开发了50%热效率的新型重型柴油发动机,是一项具有重要意义的成就,是柴油机发展史上的历史性突破,树立了全球柴油机热效率的新标杆;凭借这一创新,潍柴成为世界一流柴油机制造商。


    矢志不渝攻难题


    潍柴的创新动力来自强烈的危机意识。居安思危,思则有备,是潍柴保持不竭创新动力、不断推出创新成果的前提。当下,在全球气候变暖和能源危机形势日益严峻的情况下,提高柴油机热效率意味着更少的温室气体排放,对整个内燃机行业的节能减排具有举足轻重的作用。


    时刻保持危机意识的潍柴瞄准世界科技前沿,聚焦核心技术,通过产品研发、技术创新“修炼内功”,攻克了装备制造业的“卡脖子”技术,关键在对柴油机热效率进行专项攻关,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、高可靠性、低摩擦损耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界级难题,使柴油机本体热效率超过了50%。


    当然,掌握核心科技,并非朝夕之事,需要巨大的勇气,也需要“十年磨一剑”的毅力。潍柴动力副总裁王志坚回忆起立项之初遇到的种种困难:“质疑非常多,国外顶级的咨询机构也抱着质疑态度。既要达到国六排放标准,又要做到发动机本体50%的热效率,这个难度非常大。当时,他们认为这是不可能完成的任务。”


      潍柴这支以80后、90后博士为骨干力量的研发团队,初生牛犊不怕虎,敢于挑战,坚持不懈,用行动刷新了世界内燃机技术的新高度。“我们可以说走进了无人区,国内外都没有资料可以参考。到了这个阶段,比的就是基本功、前瞻性技术储备以及对细节的把控,不放过每一个可以挖掘的技术难点,50%热效率的实现就是很多个0.1%的累加。”潍柴动力发动机研究院副院长郭圣刚说。


    可以说,潍柴突破50%热效率的柴油机产品问世,是内燃机发展史上的一次革命性突破,改写了世界内燃机技术格局。用世界权威内燃机研发机构德国FEV首席执行官史蒂芬·皮辛格的话来说,这预示着运输行业又向低成本、高效益和环境友好迈出了坚实一步。


    行业专家指出,以当前46%的行业平均热效率水平估算,热效率提升至50%,柴油消耗将降低8%,二氧化碳排放减少8%。按照当前国内重型柴油机市场保有量700万台估算,如果全部替换为50%热效率的柴油机,每年大概可节约燃油3332万吨,减少二氧化碳排放10495万吨,将为解决能源短缺和全球气候变暖问题做出重大贡献。


    初心不改再出发


    热效率突破,是全球内燃机行业的“诗和远方”。为什么潍柴最先实现50%柴油机热效率?“让世界同行仰望中国内燃机行业”,是潍柴振兴中国装备制造业的初心使命。


    70多年来,潍柴一直致力于内燃机的研发和制造,连续10年累计研发投入300亿元,在潍坊建立了全球惟一、年产销百万台发动机的研发制造基地,实现了科技创新的跨越式发展,突破了商用车动力总成、CVT动力总成、液压动力总成等技术,补齐了中国在这三大领域的核心技术短板,推动中国柴油机产业链不断迈向高端。


    创新支撑强国梦,“潍柴要实现新的突破,核心是人才问题。”谭旭光以人才为企业的生命,多次强调人才是科技创新最关键的因素,人才是最大的资本而不是成本。潍柴不惜成本,大规模引进优秀毕业生和全球中高端人才,打造了一支近万人规模的科技人才队伍,拥有了迈向世界一流的强大底气。


    同时,潍柴构筑起更加开放、更具活力、更具人性化的生态,为各类人才特别是高端人才提供“管家式”、“保姆式”服务。潍柴科研人才队伍更是废寝忘食地进行科研攻关,经过5年的不懈努力,以突破50%热效率的成果,确立了潍柴在世界内燃机领域的引领地位。


    核心技术是国之重器。如今,潍柴突破50%热效率的柴油机产品全球首发,用实力擦亮了中国内燃机制造的世界名片,更用实力挺起了中国装备制造业的脊梁。“让世界同行仰望中国内燃机行业”,潍柴有信心、有底气,更有实力!


    全球首款突破50%热效率的商业化柴油机的发布,标志着中国重型柴油机技术迈向了世界一流水平并实现了自主可控。谭旭光自豪地说,这是潍柴9万名员工“心无旁骛攻主业”的又一份喜人成绩单;潍柴人将勇攀科技高峰,向着柴油机55%热效率迈进,为建设世界科技强国做出新的更大贡献。