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大众日报|破解内燃机工业百年难题潍柴“创新引擎”声震全球

在世界内燃机工业史长河中 ， 中国无疑是一名“后来者” 。 当1897年德国工程师鲁道夫·狄赛尔首创压缩点火式内燃机 ， 世界上第一台柴油机成功面世时 ， 中国尚处于晚清的衰落期 ， 民族工业在洋务运动的“催生”下艰难萌芽 。
一百多年后 ， 这名“后来者”改写了历史格局 ， 开启了中国人领跑的新篇章 。
2020年9月16日 ， 中国装备制造业的领军企业潍柴 ， 发布全球首款热效率突破50%的商业化商用车柴油机 。 中国内燃机国家检测机构中国汽车技术研究中心有限公司、国际权威内燃机检测机构德国TüV南德意志集团将热效率达到50.26%的认证证书颁发给潍柴 。
消息一经发布 ， 世界内燃机行业震惊了 。 短短2周内 ， 国内外媒体点击量高达4亿人次 ， 10月1日央视《经济半小时》、10月2日央视《新闻联播》重磅播出 ， 非常罕见;海外美国《Diesel Net》(柴油机网)、德国《KFZ Anzeiger》(商用车指南)和《Power World》(动力世界)、意大利ANSA(安莎社)和《Il Sole 24 ORE》(24小时太阳报)、英国《The Engineer》(工程师)、北欧《Diesel Progress International》(国际柴油机械)、俄罗斯ИТАР-ТАСС(俄塔社)等国际权威媒体纷纷进行了报道 。
50.26% ， 世界内燃机的一座里程碑 。 热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准 ， 热效率越高 ， 燃油消耗越少 ， 节能减排的效果就越显著 。 纵观世界 ， 柴油机的发展历史就是一部热效率不断提升的历史 。 自1897年 ， 世界上第一台柴油机成功面世 ， 历经百年的改造升级与新技术应用 ， 直到当今 ， 柴油机平均热效率才从26%提升到了46% 。 尤其是近年来 ， 排放法规日益趋严 ， 热效率提升遇到了巨大的瓶颈 ， 提升难度越来越大 ， 进展十分缓慢 。 此次 ， 潍柴一举突破50%热效率 ， 犹如人类史上首次百米跑进10秒 。
勇闯深水区
着力攻克关键核心技术
当下 ， 电动化是全球汽车工业公认的未来发展方向 ， 一些国家甚至推出了内燃机车辆的退出时间表 。 但是内燃机在国民经济中将长期保持着不可替代性 。 我国是世界内燃机产销大国 ， 内燃机是石油消耗的最大主体产业 ， 二氧化碳排放量占全国总量的10% ， 氮氧化物排放量占30% ， 颗粒物排放超过60万吨 。 提升发动机热效率 ， 成为当前节能减排的重要途径 。
以目前46%的行业平均热效率水平估算 ， 热效率提升至50% ， 柴油消耗将降低8% ， 二氧化碳排放减少8% 。 按照目前国内重型柴油机市场保有量700万台估算 ， 如果全部替换为50%热效率的柴油机 ， 每年大概可节约燃油3332万吨 ， 减少二氧化碳排放10495万吨 。
“潍柴是全球最大的柴油机生产制造基地 ， 潍柴的发展应该承担什么样的责任 ， 我们一直在思考这个问题 ， 2015年我们就提出了能不能挑战50%热效率?”潍柴集团董事长谭旭光表示 ， 设想一提出 ， 就遭到技术专家的质疑 ， 国外那些先进企业都没有做到 ， 潍柴凭什么能做到?
“我从入门学习柴油机到现在 ， 43年没离开过柴油机领域 ， 对柴油机技术有着深刻的理解 。 确定了目标后 ， 我们做了三件事 ， 第一和全球科研机构合作 ， 任何技术的开发都不是一家关着门能实现的;第二和全球产业链合作 ， 比如世界一流的德国博世集团;第三就是高举高打 ， 上去就是打50% ， 而且50%是留有余地的 ， 我当时就说得很清楚 ， 不是实现50% ， 而是超过50% 。 ”
5年来 ， 在谭旭光的带领下 ， 潍柴成立专门热效率技术攻关团队 ， 通过大量的仿真和台架试验 ， 经过上千种方案的探索分析 ， 不断尝试与改进 ， 独创五大专有技术 ， 以每个0.1%的累加艰难推进 。
“亦余心之所善兮 ， 虽九死其犹未悔 。 ”潍柴动力发动机研究院常务副院长郭圣刚说 ， 谭总不光给我们设定了一个令人兴奋的目标 ， 并且给我们制定了实现这个目标的技术路径 。 比如 ， 从一开始他就要求发动机的最高爆发压力要超过250bar 。 当时 ， 国际国内柴油机的爆压远远低于这个数值 ， 我们认为这更难实现 。 技术突破之路从来不是一条坦途 ， 永远要面对困难和挑战 。 2019年试验数据就到了49% ， 但是剩下这1%的提升 ， 却是一个非常痛苦及漫长的过程 。 “要把上千零部件在发动机里面发挥的效率达到最好状态 ， 把每个零部件做到接近极致 ， 这是很难的 。 ”


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