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最高效柴油機將有力助推節能減排

2024年04月23日09:28 | 來源:科技日報
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  ◎本報記者 王延斌 陳 曦 通訊員 焦德芳

  在能源排放清潔化、動力系統電氣化、產業發展智能化的大趨勢下,內燃機行業未來該如何走?回答這個問題,可以從4月20日在天津召開的2024世界內燃機大會上找到答案。

  當天,來自中國科學院、中國工程院等近40位中外院士和20多個國家的科學家、企業家齊聚一堂,探討“雙碳”背景下內燃機的未來。本次大會由中國內燃機學會、天津大學聯合主辦。

  作為開幕式的重要環節,全球首款本體熱效率53.09%商業化柴油機對外發布。中國科學技術協會主席萬鋼,中國工程院院士、天津大學校長金東寒,國際內燃機學會主席瑞克·布姆現場見証了這一世界紀錄的誕生。

  全球最高效商業柴油機問世

  上述紀錄的創造者是濰柴動力股份有限公司(以下簡稱“濰柴動力”)。據了解,熱效率是體現內燃機性能的關鍵指標。長期以來,柴油機熱效率一直維持在46%左右,如何提升熱效率成為國際難題。

  2020年,濰柴動力發布了全球首款本體熱效率50.23%的柴油機。此后,該公司在三年間連續三次刷新世界紀錄﹔此次,濰柴動力在52.28%熱效率柴油機基礎上,科研團隊又突破了高膨脹燃燒、混流增壓、高效燃油噴射、低阻減摩等關鍵技術,從而將熱效率提升到53.09%。

  其中,高膨脹燃燒技術將熱效率提升0.3個百分點﹔混流增壓技術將熱效率提升0.25個百分點﹔高效燃油噴射技術,通過採用自主“行車電腦”,以及大流量、無泄漏配油器及低功耗噴油泵,使熱效率提升0.2個百分點﹔低阻減摩技術,採用低流量曲軸等關鍵零部件,讓熱效率提升0.15個百分點……在研發過程中,濰柴團隊斬獲176項發明專利、68項實用新型專利。

  按照目前國內柴油機保有量測算,與45%—46%熱效率水平相比,53%熱效率柴油機經濟性提升14%左右,每年可節約燃油3100萬噸,減少碳排放9700萬噸﹔按照重型牽引車一年跑25萬公裡測算,每年可節省柴油1.2萬升,目前柴油市場價格,一年可為車主節省9.8萬元。

  在現場,國際權威檢測機構德國TüV南德意志集團、中國內燃機專業檢測機構中國汽車技術研究中心有限公司為上述“全球首款”頒發了認証証書。未來,該項技術成果還將應用到工程機械、船舶、發電、鑽井動力等領域。

  探索內燃機“碳中和”技術實現路徑

  “面對全球能源轉型巨大挑戰,內燃機在推動經濟社會發展中仍發揮著不可替代的作用,碳中性燃料和零碳燃料將使內燃機行業煥發蓬勃的活力。”這句話是與會專家的共識。

  “內燃機是陸上運輸、工程機械、遠洋運輸的主導動力,也是推動節能減排以及碳減排最具潛力的產品。”2024世界內燃機大會主席金東寒表示,“我們希望通過這次大會,積極探索內燃機‘碳中和’技術實現路徑,為推動世界內燃機行業進步、增進人類社會福祉作出貢獻。”

  據介紹,本次大會設立了交通能源與智能控制、高效清潔燃燒、內燃機碳中和與排放控制、設計制造潤滑與可靠、燃料電池與儲能、現代動力等分會場﹔還將開展中外青年科技沙龍、專家論壇、技術參觀等活動﹔此外,大會邀請了21家內燃機及相關行業領軍單位,展示了近年來的新技術、新產品、新成果。

  據了解,世界內燃機大會由中國內燃機學會於2018年發起,每三年一屆,是全球國家、地區和組織共同參與的內燃機行業綜合技術交流盛會。

  世界內燃機大會何以花落天津?天津大學何以成為主辦單位之一?據了解,天津大學老校長史紹熙被稱為“中國內燃機之父”,是中國內燃機領域的奠基人、中國高校內燃機專業的創建者﹔天津大學建成了中國第一個內燃機領域國家重點實驗室,先后獲得18項國家級科技獎勵﹔去年,該校重組建設先進內燃動力全國重點實驗室,明確將“高效、零碳、智能”作為未來主攻方向。

  金東寒院士表示:“天津是中國內燃機產業的重要基地,無論是研發、制造、檢測,還是零部件生產都具有很好的基礎,世界內燃機大會走進津沽大地,無論是對天津市還是對內燃機行業都具有特殊的意義。”

(責編:王震、陳鍵)
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