九月中旬，濰柴控股集團有限公司正式發布了全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機。從世界第一臺柴油機誕生到現在的100多年，柴油機的熱效率才剛剛提升到46%。有業內人士形容，如果提升至50%，就“猶如人類史上首次百米跑跑進10秒”。然而，中國企業終于領先突破了。
發動機熱效率，又稱發動機有效效率。簡單地說，發動機就是將熱能轉化成動能的機械，熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標準，熱效率越高，燃油消耗越少，節能減排的效果就越顯著。
以目前46%的行業平均熱效率水平估算，熱效率提升至50%，燃油消耗將降低8%，二氧化碳排放減少8%，按照目前國內重型柴油機市場保有量700萬臺估算，如果全部替換為50%熱效率的柴油機，每年大概可節約燃油3332萬噸，減少二氧化碳排放1億零495萬噸。
柴油機熱效率提升到46%之后，每提升0.1%，都需要付出巨大的努力，熱效率的提升一直是世界公認的行業技術難題，但濰柴的這款商業化柴油機熱效率達到了50.26%。
這款柴油發動機的科研團隊負責人李志杰告訴記者，三年前，公司要求他們將柴油發動機熱效率提升到50%以上，他當時覺得這是一個不可能完成的任務。
在過去很長時間，我國的發動機研制，在核心零部件和關鍵技術上一直難以突破，常年處于國際產業鏈條中追隨、跟跑的地位。
要使柴油發動機熱效率超過50%，意味著需要解決柴油發動機高效燃燒、低傳熱、高可靠性、低摩擦損耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界級難題。在沒有技術幫助的前提下，李志杰和團隊的小伙伴們，走上了一條自主創新研發的道路，團隊率先突破的是協同燃燒技術。
科研人員介紹，他們發動機的活塞從速度0開始，1秒鐘就可以達到每秒5000米的速度，因此連接活塞的連桿在發動機燃燒室高溫高壓下運動，會因為受到高壓氣體的沖擊，產生比較大的變形。在這種情形下，他們研發了第二大核心技術：協調設計技術，最大限度地降低了摩擦損失，提高了熱效率，保障了安全可靠性。
隨后，科研人員為了降低摩擦，在潤滑技術上也取得了突破，熱效率至少提高0.5%，甚至一個小小的零部件，也通過改造表面的網紋設計，減少摩擦阻力，對熱效率的貢獻在0.25%。
順著這種思路，李志杰所在團隊又相繼攻克了排氣能量分配技術和智能控制技術。就這樣，一個接一個突破，經過上千種方案的探索分析試驗，不斷地嘗試和改進，以熱效率每提高0.1為一個節點，一點點疊加累積，艱難推進。經過3年的研制，最終在2020年9月16日，正式推出全球首款熱效率突破50%的商業化柴油發動機。
9月25日，濰柴動力的專業測試人員，借助一輛載重49噸的卡車，進行了實際運行測試。
隨著這種50%熱效率柴油發動機，即將大規模投放市場，濰柴集團掌門人譚旭光又有了新的目標和愿望。
為了提升發動機的性能，濰柴集團發動機業務部門連續10年，累計投入了300億元的研發費用，研發費占公司銷售收入的比例達到6%。氫燃料電池汽車被稱為“終極環保車”，氫能動力正在迎來發展的機遇期，濰柴也早早布局了氫能動力。
今年6月份，濰坊的大街小巷多了100多輛氫燃料電池公交車，這些新能源公交車，不僅加快了濰坊創建氫能源示范城市的步伐，更標志著濰柴在氫燃料電池商業化運營方面邁出了關鍵一步。
氫通常的單質形態是氫氣，無色無味，是一種極易燃燒的氣體。這款氫燃料電池公交車不僅消耗的氫氣少，沒有二氧化碳排放，排放出來的水也很純凈，氫燃料電池更像是一個發電機，將氫氣和氧氣的化學能，直接轉換成電能。
安裝在這些公交車上的氫燃料電池，使用壽命這項指標，就是邊研制邊測試，一步步做出來的。
為了驗證在低溫條件下，氫燃料電池的穩定性、可靠性，研發團隊在零下35攝氏度的極寒條件下，啟動了氫燃料電池的低溫試驗。
從全球各大市場以及國家能源戰略發展目標來看，氫能源電池已被公認是未來重型商用車新能源化的終極目標。在氫燃料電池這條新賽道上，濰柴也不愿意落在人后。目前這種氫燃料電池，運用范圍正在逐步推廣，擴大。
xinshiji666 發表于 2020-10-14 16:08
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