潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机

眸中沉月 2020-12-16 14:43:09

中国发动机比不过国外?潍柴肯定不服!潍柴究竟有多强呢?从规模上来说,它是国内营收最高的汽车零配件生产企业(没有之一),在产品上,潍柴发动机+法士特变速箱+汉德后桥的组合已经成为了国内卡车行业的“黄金动力链”,全国近一半的商用车柴油机都是潍柴提供的,而在今年9月份,潍柴还干出了一件震惊业界的大事,那就是发布了全球首款突破50%热效率的商业化柴油机。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


至于这台发动机的意义有多重大,潍柴工程师的一句话说得非常到位:


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


虽然在很多人眼中,柴油机依然是“傻大黑”的存在,但其实,柴油发动机不管是结构复杂程度,还是电控系统复杂程度都不输给汽油机,所以,潍柴WP13H柴油机可谓是国产内燃机实力的代表。那么问题来了,这台发动机究竟采用了哪些先进技术实现超高热效率?以后我们的乘用车也可以实现如此之高的热效率吗?下面,我们就和大家来聊一聊这件事。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


活塞往复式发动机诞生百年,整体结构变化不大,在过去的50年间,顶级发动机热效率提升也不超过10%,但即使这样,潍柴依然把柴油机热效率“攒”出了一大截。总的来说,潍柴用了五项专利技术来“攒”热效率——协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


这么一大堆东西,大部分人看到都要懵圈,这样!我尽量通俗的把这些东西摆给大家听:


协同燃烧技术:


“烧火”是门艺术,柴油机天生热效率比汽油机高,这是因为相比汽油机的火花塞点火,柴油机用的是压燃,压燃的好处是燃烧温度高,燃料燃烧充分。同时,等量的燃料,燃烧得越快,爆发出的能量就越强,要提升燃烧速度,就需要计算机建模分析进气气流、油气混合物浓度、燃烧室的火焰形状等多种参量,并通过优化气道、喷油、燃烧室设计来不断改善燃烧效果。在潍柴的柴油机上,工程师成功将燃烧速度提升了30%。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


协调设计技术:


燃烧的爆发力强了,发动机的结构强度也需要加强,但是发动机的质量分布是有讲究的,加强了部分区域的同时也需要弱化部分区域的强度,但是这种弱化必须是有依据的,即不影响发动机整体强度,还要能优化发动机的质量分布。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


柴油发动机分解,图片仅作示意


排气能量分配技术:


涡轮增压技术本质上是从废气里面“捡”热效率的技术,发动机要进一步提升热效率,不得不从废气里再榨取一些能量,潍柴通过排气系统设计,提高涡轮效率,从废气又榨出了1%的热效率。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


分区润滑技术:


同样的,机械元件的摩擦也会消耗动力,新型发动机在不同区域采取了不同的减摩技术,使得整体摩擦力降低20%。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


智能控制技术:


最后,发动机的喷油、配气、涡轮、油泵、水泵以及各种传感器都是通过ECU控制的,ECU的运算能力越强,发动机控制精度就越高,举个例子,博世的柴油机高压共轨能在近一毫秒的时间内喷射9次燃油,而喷油嘴的喷油信号都是ECU提供的,这对ECU的运算速度有极高的要求,潍柴新型柴油机上已经采用了自主研发的ECU。


潍柴发布全球首款突破50%热效率的商业化柴油机


其实,我们从潍柴发动机上感受最深的一点是,很多中国厂商在自研发动机上已经从仿制吸收外国技术,走向了正向研发之路。在吃透发动机技术原理的前提下,结合计算机辅助设计和电控技术软硬件技术,实现了产品不断迭代升级,让国产内燃机研发走向了快车道。


这样变化同样发生在了乘用车的汽油发动机上,比如,比亚迪骁云-插混专用1.5L高效发动机热效率高达43%,而吉利正在开发的新一代混动专用动力总成平台,其指示热效率将达到49.5%。


写在最后


在可以想象的未来,随着节能减排的不断推进,混合动力平台将得到广泛运用,而混动平台的采用,将进一步释放发动机热效率的提升空间,不出意外的话,未来几年,国产发动机一定会有越来越多的明星产品。


来源:易车原创

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