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一百多年前，當(dāng)富有開創(chuàng)精神的工程師魯?shù)婪虻先麪柊l(fā)明壓燃式柴油內(nèi)燃機的時候，當(dāng)時柴油機的熱效率是24%~26%，這已經(jīng)是當(dāng)時熱效率最高的動力機械，遠超蒸汽機和奧托循環(huán)的內(nèi)燃機。然而，一百多年后的今天，不斷創(chuàng)新的濰柴工程師發(fā)布了熱效率高達53.09%的柴油機技術(shù)，兩倍于當(dāng)年的水準?！吧衽畱?yīng)無恙，當(dāng)驚世界殊”，柴油機的發(fā)明者要是知道濰柴的成就，也會感到不可思議和非常欣慰。
濰柴刷新百年柴油機極限
4月20日，2024世界內(nèi)燃機大會在天津召開。本次大會隆重發(fā)布由濰柴動力研發(fā)的全球首款本體熱效率53.09%柴油機。這是內(nèi)燃機行業(yè)的最新技術(shù)成果，也標志著中國內(nèi)燃機行業(yè)又一次領(lǐng)先全球科技，帶領(lǐng)中國高端裝備制造業(yè)超越世界一流。
會上，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼，中國工程院院士、天津大學(xué)校長金東寒，中國內(nèi)燃機學(xué)會副理事長、內(nèi)燃機與動力系統(tǒng)全國重點實驗室主任、濰柴動力董事長譚旭光，國際內(nèi)燃機學(xué)會（CIMAC）主席Rick Boom共同為53.09%熱效率柴油機揭幕。這代表著國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)對濰柴動力的高度認可和嘉許。
柴油機本體熱效率指的是不依靠余熱回收裝置，將柴油燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有效輸出動能的比例。顯而易見，柴油機本體熱效率越高，發(fā)動機的經(jīng)濟性越好，油耗、二氧化碳排放量也會降低。柴油機的熱效率水平是衡量一個國家柴油機技術(shù)綜合實力的核心指標，熱效率提升是柴油機誕生一百多年來全世界柴油機企業(yè)矢志不渝的目標。在熱效率指標方面，濰柴動力遙遙領(lǐng)先于國內(nèi)外柴油機同行。這也是濰柴動力第四次創(chuàng)造世界紀錄。
回首過往的歲月，我國的柴油機技術(shù)走過“仿制——引進許可證生產(chǎn)——合資合作——自主研發(fā)”的道路。國內(nèi)柴油機從落后到齊頭并進，從并駕齊驅(qū)到遙遙領(lǐng)先，濰柴動力給國內(nèi)同行以榜樣，更是樹立了中國人不比發(fā)達國家差的信念，漲了民族志氣和自信心。給其他行業(yè)也有相當(dāng)大的鼓勵，榜樣的力量是無窮的，濰柴動力鼓勵國人不斷向前，超越自我。
濰柴53%熱效率的意義深遠
“山登絕頂我為峰”，上過學(xué)的人都知道，從60分提升到70分容易，但是從98分提升到99分不容易。因為已經(jīng)逼近了極限值，每提升0.01%都要付出更多的努力。從能源安全的角度來講，我國原油對于進口的依存度已經(jīng)超過了70%。因此，作為石油消耗的重要領(lǐng)域，柴油機的節(jié)能是利國利民的重大利好，再怎么強調(diào)也不為過。按照目前我國柴油機保有量測算，與 45%~46% 熱效率水平相比，53% 熱效率柴油機經(jīng)濟性提升 14% 左右，每年可節(jié)約燃油 3100 萬噸，減少碳排放 9700 萬噸。
對于終端用戶來說，省到就是賺到。我國客貨運輸行業(yè)大量用到搭載柴油機動力的卡客車，節(jié)省的燃料費用可以傳導(dǎo)到消費和生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，為社會各個領(lǐng)域都降低了成本。除交通運輸領(lǐng)域外，高熱效率技術(shù)同樣可以賦能船舶、農(nóng)業(yè)裝備、工程機械、發(fā)電機組、國防裝備等領(lǐng)域。可謂是造福深遠。
綠色、可靠、智能、高效是全球內(nèi)燃機行業(yè)科技創(chuàng)新的共同追求。隨著高熱效率機型的推廣應(yīng)用，濰柴動力將持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)綠色低碳發(fā)展，深刻影響我國多能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整，是裝備制造業(yè)以科技創(chuàng)新催生新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。
寶劍鋒從磨礪出 梅花香自苦寒來
“工欲善其事必先利其器”，對于濰柴來說，不斷取得熱效率的突破，是來自于濰柴動力多年高投入和矢志不渝的追求。
自2015年起，濰柴動力成立由上百名青年博士、千名工程師組成的高熱效率發(fā)動機科研攻關(guān)團隊，依托內(nèi)燃機與動力系統(tǒng)全國重點實驗室，在國家重點研發(fā)計劃支持下，鏈合國內(nèi)外最強大腦和產(chǎn)學(xué)研合作伙伴，圍繞著高效燃燒、低阻力和低損耗等開展技術(shù)攻關(guān)，在不帶任何余熱回收裝置的前提下，實現(xiàn)柴油機本體熱效率不斷提升。2020年9月16日，濰柴動力發(fā)布了全球首款本體熱效率50.23%柴油機；2022年1月8日，再次將熱效率提升到51.09%；2022年11月20日，又一次提升到52.28%，第三次突破極限，引領(lǐng)全球內(nèi)燃機行業(yè)技術(shù)升級。
柴油機熱效率的持續(xù)提升，是一項極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。濰柴動力基于B701正向研發(fā)流程，從內(nèi)燃機底層架構(gòu)到細節(jié)零部件，再到核心系統(tǒng)，開展了全方位的技術(shù)創(chuàng)新。在52%熱效率柴油機基礎(chǔ)上，圍繞燃燒、空氣、燃油、摩擦等四大系統(tǒng)，實現(xiàn)了基礎(chǔ)研究和原創(chuàng)開發(fā)的重大突破，創(chuàng)新性開發(fā)了四大關(guān)鍵核心技術(shù)——高膨脹燃燒技術(shù)，燃燒效率提升3.5%，熱效率提升0.3個百分點；混流增壓技術(shù)，壓端效率達86.7%，渦端效率達83%，熱效率提升0.25個百分點；高效燃油噴射技術(shù)，采用WISE自主ECU，大流量、無泄漏噴油器及低功耗燃油泵，熱效率提升0.2個百分點；低阻減摩技術(shù)，采用低流量曲軸等關(guān)鍵零部件，熱效率提升0.15個百分點，四大技術(shù)再次將柴油機本體熱效率提高1個百分點，全球首次突破53%大關(guān)，相當(dāng)于人類百米賽跑進了9秒以內(nèi)。研發(fā)過程中，獲授權(quán)發(fā)明專利176項、實用新型專利68項。
十年來，濰柴動力的科研團隊大膽挑戰(zhàn)極限、潛心攻關(guān)創(chuàng)新，以每個0.01%的累加艱難前行，四年實現(xiàn)了柴油機熱效率的四大跨越，樹立了全球柴油機熱效率的新標桿。萬鋼在講話中高度肯定濰柴動力這一柴油機本體熱效率研發(fā)成果，并在現(xiàn)場一起見證又一個新世界紀錄的誕生。德國TüV南德意志集團北亞區(qū)首席執(zhí)行官范華德通過視頻的方式向濰柴動力表示祝賀。他說，放眼全球舞臺，這一結(jié)果也是遙遙領(lǐng)先，不僅是濰柴科研實力的體現(xiàn)，同時也顯示出濰柴在內(nèi)燃機行業(yè)的技術(shù)實力。業(yè)內(nèi)非常期待這項技術(shù)成果能夠為中國“雙碳”目標及綠色發(fā)展加碼，也能為全球行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排作出貢獻。
譚旭光說，濰柴動力連續(xù)四次突破柴油機熱效率世界紀錄，得益于濰柴工程師的近4000個日日夜夜的集智攻關(guān)，得益于與全球頂尖院校、科研院所的開放合作，得益于與全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。這項成果屬于濰柴，可以造福國內(nèi)外的柴油機用戶。
濰柴動力的一步步，促成了人類的一大步。“百尺竿頭更進一步”，濰柴人的目標是星辰大海。我們期待著濰柴繼續(xù)第五次乃至第N次突破熱效率的極限！濰柴動力將不斷造福人類！
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