世界内燃机领域迎来历史性突破!
2024年4月20日,2024世界内燃机大会在天津隆重开幕,潍柴动力震撼发布了全球首款本体热效率高达53.09%的柴油机。这一技术奇迹标志着中国内燃机行业再一次登顶全球科技巅峰,彰显了中国在高端装备制造业中的领先地位。潍柴动力的创新成果不仅刷新了世界纪录,更为行业树立了新的标杆,引领中国制造迈向世界一流。
内燃机胜任复杂工作场景,随两碳战略不断变革
1860年,法国物理学家莱诺依尔发明了二冲程煤气机,开启了人类历史上全新的“内燃机时代”,并造就了20世纪的“石油世纪”。百年之后,内燃机依然在当前和未来的节能减排中展现出巨大潜力。
2020年,中国向全世界郑重承诺:“2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和”。这一宏伟目标将推动内燃机产业发生深刻变革,同时为中国内燃机行业吹响了前进的号角。
内燃机行业是我国机械工业中涉及行业和部门最多的领域,是汽车运输、工程机械、农业装备、发电机组、船舶和国防装备等产品的核心动力,被誉为各种配套产品的“心脏”。在我国国民经济建设和国防建设中,内燃机占据着极其重要的地位。
相比新能源技术,内燃机以其机械负荷和热负荷高的特点,尤其擅长应对各种复杂的工作环境。经过多年的发展,内燃机技术更加成熟,能够在多种严苛条件下可靠运行。因此,在未来的时代,柴油机依然是不可替代的重要动力来源。
本体热效率提升超53%,重型牵引车一年省近 10 万
随着我国“双碳”目标的提出,传统能源正面临巨大的减碳转型压力,提高效率、降低排放成为亟待解决的课题。面对“碳中和”目标,潍柴动力从容应对。为更好地履行内燃机技术提升的使命,并在实现我国“两碳战略”目标中贡献力量,潍柴对发动机热效率提出了更高要求。
2020年9月16日,潍柴发布了全球首款本体热效率达50.23%的柴油机;2022年1月8日,热效率提升至51.09%;同年11月20日,再次提升到52.28%;2024年4月20日,潍柴再度突破,将热效率提升至惊人的53.09%,进一步增强了中国在全球内燃机行业的影响力和话语权。
什么是内燃机本体热效率?简单来说,它是指不依赖余热回收装置,将柴油燃烧的能量直接转化为发动机有效输出功的比例。本体热效率越高,发动机的经济性越好。
以商用车为例,每提高一个百分点的热效率,牵引车用户的燃油成本就会显著下降。潍柴不断提升的热效率,正是助推整个运输行业降本提效的关键。相比传统45%~46%热效率的柴油机,53%热效率的柴油机经济性提升约14%。以重型牵引车每年行驶25万公里计算,每年可节省柴油约1.2万升。按当前柴油市场价每升7.8元计算,这意味着每年为车主节省约9.8万元。
本体热效率提升,依靠四大核心技术
柴油机热效率的提升是一项极其复杂的系统工程,而潍柴动力在这一领域再次实现了历史性突破。在52%热效率柴油机的基础上,潍柴通过创新性开发四大关键核心技术,将本体热效率提升至全球领先的53.09%。
首先,潍柴开发了高膨胀燃烧技术,使燃烧效率提升了3.5%,热效率提高了0.3个百分点。其次,混流增压技术将压端效率提升至86.7%,涡端效率达到83%,使热效率再提升0.25个百分点。此外,潍柴采用了高效燃油喷射技术,通过WISE自主ECU、大流量无泄漏喷油器及低功耗燃油泵,使热效率增加0.2个百分点。最后,低阻减摩技术通过采用低流量曲轴等关键零部件,使热效率提升0.15个百分点。这些技术的综合应用,使柴油机本体热效率首次突破53%的大关。
潍柴的这一突破不仅源于自身的技术创新,还得益于全球供应链伙伴的共同努力,更重要的是潍柴掌握了多项关键核心技术。这些革命性的技术进步,得益于潍柴动力科学技术研究总院各部门的协作与创新。
在潍柴,科技创新是企业发展的核心。潍柴高度重视研发人员,提供优厚的薪资待遇和优越的科技生态环境。董事长谭旭光曾表示:“像疯子一样去创新的人最可爱。”潍柴在发动机板块连续10年投入300亿元用于研发,不断挑战关键核心技术。此外,潍柴每年与高校合作,为各个部门补充人才资源,支撑整个研发体系的需求。
潍柴不仅重视人才战略,还坚持对研发资金的持续投入,确保研发体系的可持续性。通过与德国博世、奥地利AVL、德国FEV等国际一流企业合作,潍柴整合了全球科技资源,掌握了高端液压、高功率密度发动机、燃料电池、高端电机控制等核心技术。因此,潍柴能够不断输出最前沿的研发成果,塑造行业发展的新高峰。