突破柴油機熱效率瓶頸 濰柴如何做到令世界同行仰望？
全球首款突破50%熱效率的柴油機在濰柴誕生了!
2020年9月16日，山東濟南，濰柴動力董事長兼CEO譚旭光自豪地宣布：濰柴推出全球首款達到50.26%熱效率的柴油機并實現商業化應用。濰柴再一次讓世界刮目相看!中國內燃機行業再一次讓世界同行仰望!
突破50%熱效率柴油機問世，是內燃機發展史上的一次革命性突破。熱效率到底是什么?提高發動機熱效率有多難?濰柴又是如何攻克節能減排世界級難題，打造這款革命性的產品呢?本文將嘗試進行解讀。
超50%發動機熱效率意味著什么?
傳統汽車發動機工作原理可以簡單概括為：通過化學燃料燃燒，產生高溫、高壓推動活塞往復運動，帶動曲軸旋轉做功。目前業內主流發動機只有一半不到的燃料能真正轉化為機械能并被利用，這個轉化的比值就是發動機熱效率。
從概念上講，發動機熱效率是指發動機內汽油燃燒產生的總熱能轉化成動能的轉化率，用以評定發動機作為熱機的經濟性。熱效率越高，燃油消耗越少，因此，提高發動機熱效率是節能減排的重要手段，也是熱力發動機技術精進的主要方向之一。
從發展角度看，柴油機的發展史就是熱效率不斷提升的歷史。1897年，德國工程師魯道夫·迪塞爾首創壓縮點火式內燃機，世界上第一臺柴油機成功面世。歷經百年的改造升級與新技術應用，直到20世紀90年代初，柴油機熱效率才從26%提升到46%。
受制于創新能力、研發周期、研發投入的限制，加之排放法規的日益嚴苛，熱效率提升遇到很大瓶頸。每0.1%的提升，都是柴油機發展的巨大進步。中國工程院院士蘇萬華表示：“熱效率提高這件事情本身難度非常大。熱效率和排放往往是一對矛盾，在滿足國六排放標準法規的前提下提高熱效率，實際上是對內燃機綜合技術的全面提升。”
毫不夸張地說：濰柴突破柴油機50%熱效率，其意義不亞于人類史上首次百米跑進10秒。行業專家指出：熱效率提升至50%，柴油消耗將降低8%，二氧化碳排放減少8%，按照目前國內重型柴油機市場保有量700萬臺估算，如果全部替換為50%熱效率的柴油機，每年可節約燃油3332萬噸，減少二氧化碳排放10495萬噸，這將為解決能源短缺和全球氣候變暖問題做出巨大貢獻。
五大專有技術攻克了哪些世界級難題?
2017年12月18日，濰柴首次提出了到2020年柴油機熱效率要突破50%的戰略目標，濰柴科研團隊以“不爭第一就是在混”的激情文化，對柴油機熱效率進行專項攻關，開創協同燃燒、協調設計、排氣能量分配、分區潤滑、智能控制五大關鍵技術，解決了高效燃燒、低傳熱、高可靠性、低摩擦損耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界級難題，使柴油機本體熱效率達到50.26%。
從工作原理上講，協同燃燒技術：通過氣道、噴油、燃燒室型線等系統更加巧妙的設計，使發動機燃燒室內速度場、濃度場等物理場之間的關系更加和諧，燃燒速度提升30%。
協調設計技術：發動機本體對最高燃燒壓力的承受能力極大的限制了燃燒的改善。為了適應最高燃燒壓力，需要有選擇的弱化部分零件，從而使整體結構得到強化。系統的高報價承受能力提升大約60%。
排氣能量分配技術：伴隨著燃燒的改善，污染物排放控制的難度大幅增加，恰當的排氣系統設計可以在適應廢氣再循環需求的同時，保證渦輪機提升效率的需求，滿足柴油機排放法規的同時使熱效率提升1%。
分區潤滑技術：根據系統各摩擦副的不同特征，分區域有針對性地采用了不同的減摩技術，使整體摩擦降低20%。
WISE控制技術：利用自主ECU的優勢，創造性地開發出一系列更加精準控制的預測模型，使柴油機工作的每一部分區域均能夠更加高效。
發布會上，權威內燃機檢測認證機構中國汽車技術研究中心有限公司和德國TÜV南德意志集團同時將熱效率達到50.26%的認證證書頒發給濰柴。德國TÜV大中華區交通服務部總監Dirk Hinzpeter說：“我們將熱效率突破50%的檢測報告頒發給濰柴，這是我們頒發的全球內燃機行業熱效率最高的一份報告。”
堅持科技創新的濰柴底氣何在?
每一次新跨越都離不開核心技術的驅動，而每一項核心技術的誕生的都是全體濰柴人奮斗的結晶。
“人才是最大的資本而不是成本”。作為濰柴掌門人，譚旭光多次強調人才對于科技創新的重要性。他在研發投入上從不眨眼，更是視人才為企業的生命。
連續15年，濰柴大規模引進優秀畢業生和全球中高端人才，引進了200余名博士、300余名全球高端人才，聚集了3000多名研究生，打造了一支規模龐大的科技人才隊伍，培養了一批具有“釘釘子”精神的科研人才隊伍，一步一個腳印，向著關鍵核心技術發起挑戰。
濰柴心無旁騖攻主業，不斷加大研發投入，發動機業務連續10年累計研發投入300億元，研發費占銷售收入比例達到6%，占期間費用比例達到48%?？蒲腥瞬抨犖楦前l揚“瘋子精神”，廢寢忘食搞科研攻關，每天深夜濰柴的研發大樓依舊燈火通明。經過5年技術攻關，最終以突破50%熱效率的成果，奠定了濰柴在世界內燃機領域的引領地位，用實力擦亮了中國內燃機制造的世界名片。
50%熱效率，這是一個必將載入世界動力發展史冊的數字。“讓世界同行仰望中國內燃機行業”，這是濰柴振興中國裝備制造業的初心使命。
面對全球的贊譽，譚旭光說：“今天的科技創新成果不僅是屬于濰柴人的，更是屬于中國內燃機行業的。濰柴將繼續在全球合作伙伴的支持下，向著柴油機55%熱效率的目標不斷邁進!”
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