热效率|攻克50%热效率技术难关 是如何做到的?

【热效率|攻克50%热效率技术难关 是如何做到的?】前不久 , 中国装备制造业知名企业潍柴集团发布了全球首款热效率突破50%的商业化柴油机 , 在国内外同行中引起轰动 。 这一突破 , 标志着我国重型柴油机技术实现了关键核心技术自主可控 。
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 。 中国工程院院士苏万华说 , 提高热效率难度非常大 , 柴油机自1897年问世以来 , 热效率从26%提升到46% 。 但随着排放标准日益严苛 , 热效率提升越来越难 , 50%热效率被视为内燃机领域的难题 。 近年来 , 戴姆勒·奔驰、沃尔沃、康明斯等国际巨头都在全力攻关 , 但一直以来它们只能在实验室且附带余热回收的情况下达到50% 。 如何让本体热效率达到50%的柴油机实现商业化 , 是一道世界性难题 。
潍柴集团是如何做到的?
2015年 , 集团启动了50%热效率商业化柴油机项目 , 并组建专门的技术攻关团队 , 开创协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术五大专有技术 , 先后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、智能控制等系列难题 。
值得一提的是 , 突破50%热效率核心技术的 , 是一群80后90后 。 项目团队核心成员有22人 , 其中21人是80后90后 。
项目启动时 , 几乎没人相信会成功 。 80后李志杰是潍柴动力发动机研究院副院长 , 也是50%热效率柴油机项目团队的核心成员之一 。 超越50%热效率柴油机是每个内燃机工程师毕生梦寐以求的事 , 有幸能参与这个项目 , 我必须全力以赴 。
突破50%不是某个环节的一蹴而就 , 而是对摩擦、散热、燃烧等发动机几乎所有系统进行重新调整优化 。 经过反复设计、可行性分析和仿真实验 , 2017年底 , 优化方案渐渐清晰 , 李志杰团队心里渐渐有了点底 。
然而 , 电脑里虚拟的方案要落到实物上 , 仍有许多变数 , 后期需要持续研发和投入 。
面对困难 , 潍柴集团董事长谭旭光说:50%热效率柴油机项目是集团最核心的主业 , 投入上不封顶 , 人力支持不设限!
除了核心团队 , 潍柴发动机研究院共有1000多人参与此项目 , 累计投入42亿元 。
以目前46%的行业水平估算 , 热效率提升至50% , 柴油消耗、二氧化碳排放均可降低8% 。 潍柴50%热效率柴油机项目经理王宝军说 。
《 人民日报 》( 2020年10月26日 19 版)


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