热效率超过70的发动机_热效率超过70的发动机有哪些

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热效率超过70的发动机_热效率超过70的发动机有哪些

2020年9月16号,中国潍柴集团从此将不再平凡,只因为在这一天全球首部热效应50%的柴油机发布了。这台柴油机一经问世便受到了全球无数羡慕的眼光,也因此让中国柴油发动机领域不再被国外卡脖子,并且实现跨越式的超越。一举拿下了全球第一的称号,中国这些年来拿下的第一数不胜数,但是这次是具有里程碑意义的重大突破,在柴油机领域让中国乃至全世界都是实现质的飞跃。

这篇文章将带着大家来见证,中国柴油发动机是如何实现弯道超车的,喜欢的朋友记得点赞关注,也可以分享给自己的朋友。

热效率超过70的发动机_热效率超过70的发动机有哪些

热效率的高低是体现出,一个发动机强大与否的重要因素。简单来说呢就是,一个单位的汽油或柴油在经过发动机的燃烧后,再将产生的热能转化成动能,但是在热能转化成动能的过程中,有很大一部分的热能都会因为技术原因被浪费掉,而最终被成功转化成动能的就没多少了。

柴油发动机的转化的动能大概是在46%,汽油发动机的转化的动能大概是在35%。但是 无论是柴油发动机还是汽油发动机,其工作原理都要遵从进气、压缩、做功 、排气几个步骤。可是为什么同样的工作原理?但是产生的动能确实不一样的呢?接着看下去就明白其中的奥妙了。

柴油的自燃点在350左右远低于汽油,因此只要将气缸里的空气进行压缩,空气被压缩后会产生高温,而这个温度只要高于柴油的自燃点,然后喷油嘴再将柴油以雾状喷入气缸,两者相遇后就会自行燃烧。为了可以持续引燃更多的柴油,因此就会需要压缩更多的空气,所以柴油的压缩比较大一般都在20以上。汽油的自燃点在530度左右,因为燃点较高,所以汽油机是需要利用火花塞点燃汽油燃烧的,因为受到爆燃的限制,所以压缩比不能大,汽油机的压缩比一般都在10以下。理论上来说,压缩比越高,所产生的热效率也就越高,所以这就是为什么柴油机要比汽油机热效率高的原因了。

热效率越高发动机输出的动力也就越强,这也是为什么柴油车会比汽油车省油的原因了。而且,同样是一升油,柴油还比汽油要便宜不少,那既然如此为什么柴油车却不多见呢?究其原因还是当时的中国,并没有成熟的柴油发动机技术。

还记得在上世纪80年代兴起的手摇拖拉机吗?不过现在确实很难看见了,那个时候用的柴油发动机,一直到现在还被许网友调侃,你永远也不知道它的动力极限在哪,扭矩不详 遇强则强。虽然柴油发动机很强劲,但是排放的黑烟是对环境最大的污染,这并非是柴油发动机本身的问题,只是当时中国的柴油发动机技术还不足以解决,那么就要提到一个应用在柴油机上的一个高科技,那就是德国博世研发的高压共轨系统。

这项技术完美的解决掉了,柴油发动机最大的缺陷,尾放对环境造成的破坏。2008年7月1日国三排放标准正式启动后,高压共轨系统算是真正地进入到中国市场,因为这套系统完善的解决了,柴油机尾放超标的问题,因此深受中国企业的喜爱。

它可以将提高燃油压力与喷油过程完全分开,通过柴油机驱动高压油泵将燃油注入共轨并维持高压,再通过喷油器的高速电磁阀控制喷射。高压共轨技术可以稳定地调节并保持供油压力,实现精确的高压喷射。这就是当时垄断中国市场很长一段时间的高压共轨系统。

这样说有点复杂了,高压共轨系统简单来说呢,这套系统就像是一个智能系统,它可以精准地计算出气缸里压缩的空气,然后再喷射出刚好足够燃烧的柴油,最大程度的使柴油燃烧干净,燃油燃烧越干净排放出的黑色尾气就越少。这就是为什么现在几乎看不见冒着黑烟的柴油车了。

可是高压共轨系统技术一直,被美国德国和日本牢牢握在手中,尤其是德国博士几乎占了中国85%的市场份额,垄断就意味着没有话语权。对于在当时排放标准的限制下,又没有解决尾放技术的中国来说,不得不使用高压共轨系统。可是这套高压共轨系统实在太贵了,单单这一项就占了柴油发动机成本的四分之一,这就让中国柴油机厂商的成本增加了很多。而这局面一直持续到2012年。

我国仅仅只用了4年,就打破了国外高压共轨系统的垄断局面。其实从2008年国三排放标准启动时,我国潍柴集团就已经对,高压共轨系统展开了技术攻关

为此潍柴集团组建了一直世界顶级的科研团队,配备完整的开发工具链,短短4年的时间,科研团队攻克了一个又一个技术难题,最终研发成功。我国自主研发的高压共轨系统通过了诸多严格的测试,包含有高温、高寒、高原三高测试,还有震动测试和盐雾测试等多项测试环节,最后还要经过长达1700多小时的加速寿命测试

结果显示 我国自主研发的高压共轨系统,在各类恶劣的环境下 依然可以正常工作,排放量完全可以满足国V标准,使用寿命长达20000小时,如今潍柴研发的高压共轨系统,已经批量投放在了市场当中。潍柴的成功也激起了国内其他厂商的研发信心,虽然先后都有了研发成果,但是不得不承认的是,我国自主研发的高压共轨系统和德国博士还是存在着一定的差异。

潍柴集团研发出领先全球的柴油机

可是潍柴集团接下来的发布的一项技术,不仅据突破了这种差距,还以一己之力颠覆了整个行业。这项技术成为了全球同行的做梦都想得到的,这项技术不敢说后无来者 至少是前无古人。根据相关专家的估算,按照国内市场上最低700万柴油机数量进行估算,这项技术每天大约可以节省柴油3332万吨,二氧化碳减少10496吨。

这不仅大量节省了作为国家战略物资的柴油,还会使大气污染得到明显的改善,那么这项技术究竟是什么呢?又是凭什么带来这么多的好处呢?

那就是潍柴集团发布的全球首款热效率达到50.26%的商用柴油机,这是什么概念呢?柴油机领域的都知道,在目前全球范围内,已知的柴油机热效率最大约为46%,但潍柴却硬生生的提升到了50.26%。面对这个数字 美国德国也要甘拜下风,日本更是扬言不可能,可是当国际权威内燃机检测机构德国TUV南德意志集团将热效率50.26%的认证书颁发给潍柴后,再多的质疑也将不复存在了。

这是内燃机史上的里程碑,是目前柴油机的领域天花板,那么这款柴油机的问世又有着怎样的意义呢?

要知道柴油机的应用领域大多是在农业,重工 运输甚至武器等方面。根据当年环保局提供的资料来看,2017年一年 光柴油车排放的氮氧化合物就占了,全国汽车排放总量的70%,而当时的柴油车才只占全国汽车总量的5%,这对环境的影响实在是太大了。而且排放的尾气还含有大量的致癌物,这就是当时的发动机技术问题,因为柴油的燃烧不充分所以才会排放出大量尾气。

而热效率超过50%的柴油机就极大程度地解决了这个问题,简单说的话就是热效率提高了,就意味着柴油机的燃烧更加充分,所产生的动能更多,那么自燃尾气的排放就会大大减少。这对我国的的环境治理也作出了重大的贡献,热效率的提升也直接节省柴油车的油耗,姑且按照现在柴油每升6元,全国柴油车辆一天节省3332吨来算,一年下来就能节省86.8亿元

热效率50%柴油机技术难度

当然热效率的提升是极为困难的,纵观柴油机的发展史,其实就是怎么把热效率提高的过程。

自1897年世界第一台柴油机问世其热效率为26%,一直到2020年9月前,经过了长达33年的时间才把热效率提升到了46%,而到这里 热效率的提升基本上就已经止步了。在所有人望而止步时,我国潍柴集团却直接将热效率提升到了50.26%,在此基础上还能完全符合国六的尾放标准,这不得不说我国的科研人员真是厉害。

当然了要将热效率提升到天花板般的存在,是非常难的。国外也在不断地尝试提升柴油机的热效率,但最终都以失败告终。热效率的提升,哪怕是提升0.1%都是极为困难的

那我国潍柴集团又是如何做到的呢?谭旭光,潍柴集团的董事长,中国制造业500强,在全球拥有9万名员工,而他自身也是一位自动化专业的博士。他亲自带领着3000多名科研团队展开了技术攻关,他们把一天当做两天半来用,而谭旭光自己更是事必躬亲。

在无数次的失败后 科研团队没有气馁,在谭旭光的激励下大家众志成城,克服了在研发过程中遇见的一个又一个问题,最终才迎来了胜利的曙光

虽然如今已经成功突破了热效率50.26%,但是我们仍要保持居安思危,未雨绸缪的思想,未来我们将会对热效率55%的柴油机展开技术攻关,相信在未来的很长一段时间,我国在柴油机领域上的成就还会继续领先。

也许现在的中国不是最强的,但是未来有着无限可能。如今的中国虽然在高速发展的过程中

遇到了各种各样的问题,但是我们中华民族不屈不挠的精神一直在促使我们前进。

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