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柴油机核心技术,为何长期被国外垄断? 我国是如何弯道超车的?

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-10-04   来源:风力发电   作者:风力发电   浏览次数:87
核心提示:提及柴油机,大多数人的脑海中首先浮现的是单缸拖拉机那“突突突”的声响,或是大卡车尾部喷出带有芳香烃的黑烟。其实,这是对柴油机的一种误解。当先进的科技融入柴油机,并配以高品质的柴油燃料时,其性能是超越普通汽油机的。世界上所有柴油机使用的都是压燃,这使得柴油机的热效率更高。一直以来,高性能环保的柴油机核心技术掌握在西方手中,亚洲也就日本造的柴油机要好一些,我国的柴油机水平在过去几十年里落后西方很多。当然,这也不是说中国柴油机厂家不上进,主要是外国柴油机发展的历史太早了。世界上第一台柴油机由德国人鲁道夫·狄塞尔

   

提及柴油机,大多数人的脑海中首先浮现的是单缸拖拉机那“突突突”的声响,或是大卡车尾部喷出带有芳香烃的黑烟。
其实,这是对柴油机的一种误解。
当先进的科技融入柴油机,并配以高品质的柴油燃料时,其性能是超越普通汽油机的。
世界上所有柴油机使用的都是压燃,这使得柴油机的热效率更高。
一直以来,高性能环保的柴油机核心技术掌握在西方手中,亚洲也就日本造的柴油机要好一些,我国的柴油机水平在过去几十年里落后西方很多。
当然,这也不是说中国柴油机厂家不上进,主要是外国柴油机发展的历史太早了。
世界上第一台柴油机由德国人鲁道夫·狄塞尔发明,时间是1897年即光绪二十三年,清朝甲午海战战败两年后。
鲁道夫·狄塞尔在慕尼黑技术大学上学时对蒸汽机产生了浓厚的兴趣,并致力于研发更高效的动力机器。
他通过压缩空气的高温在气缸中点燃燃料,于1892年获得了这种机器的专利,并在同年制造了第一台试验机,即原始的柴油机。
最初的柴油机很有意思,它不光可以用汽油、煤油也可以用花生油。
一直以来狄塞尔都没有找到合适的油料,花了很长时间才敲定柴油。
又因为体积太过笨重,没有人愿意投资,在1913年,狄塞尔对柴油机的未来彻底失望,最后在邮轮上跳海自杀。
狄塞尔生前没有想到,他为世界打开了怎样一扇大门。
100多年过去了,柴油机成为了人类生活最常见的一部分,从坦克到轰鸣的火车头,从海洋船舶到重载的卡车,再到各类工程设备与农业机械,柴油机无处不在。
相比而言中国的柴油机起步太晚了,1915年,广州协同和机器厂造出了中国第一台柴油机,马力为70匹。
可惜的是这台柴油机只是一个试验品,一战打完后,西方列强又对中国进行剥削,协同和机器厂的柴油机没有大批量生产。
新中国成立后,我国的柴油机技术主要师承苏联,俄国人的柴油机做的不精细、油耗高,启动起来比较困难。
例如新中国第一台拖拉机“东方红”,它使用的是54匹4缸4冲程水冷柴油机,这种柴油机发动需要先把小汽油机给打着,然后再带动柴油机启动。
好处也不是没有,毛子的柴油机皮实,一机能传三代,58年下线的东方红能用到08年。
上个世纪50年代,欧美已经开始为柴油机进行电气化改造了,我国没有与外界技术交流的渠道,几十年来柴油机技术止步不前,直到改革开放以后,才获得了外界的技术。
之后就是引入国外柴油机生产厂,与其成立合资公司,比如康明斯,这是柴油机领域的老巨头。
在高性能环保柴油机上,有一个至关重要的零部件,我国多年来没有攻克,它就是电子控制燃油喷射技术。
这个技术不是说把柴油机的热效率能提高多少,关键是省油还环保。
柴油机虽然热效率比汽油机高,可是污染也大。
2017年我国发布的机动车管理报告中指出,柴油车氮氧化物排放占到了全部燃油车总量的70%,大多是国二排放标准遗留下来的柴油车造成的。
电子控制燃油喷射技术的核心是高压共轨技术,简单来讲这个技术就三个部件,高压油泵、气压传感器、喷油控制器。
很可惜,这些核心部件当下还是被德国博世公司把持,世界上85%的高性能柴油机使用的都是博世的电控燃油喷射系统,中国企业以前也绕不开这家公司。
我国是如何破局的?技术研发需要钱,要赚钱就要有市场,国内的企业先是找到了一个蓝海,这个蓝海博世公司看不上,那就是工程车辆,比如拖拉机、挖掘机还有铲车矿车之类的。
找到市场之后,就要拿出技术。
与其它行业攻克垄断技术不一样,这次我国科研人员选择了绕过这座“大山”,不用高压共轨技术,直接改进电控直列泵,把燃油加压与调节功能解耦,用高速电磁阀直接调节喷射。
这样的喷射系统更加简单,控制也更加精确,维护起来也非常方便。
除了这个技术以外,最近几年一些柴油生产厂还搞出了电子控制增压、柴油机与斯特林机组合发电等一系列突破性创新,柴油机的节油、环保、和热效率越来越好。
夕阳无限好,只是近黄昏。
柴油机诞生于欧州,最后一次革新将由中国来完成。
可是不论热效率提高到多少,哪怕达到99%,内燃机的时代终将一去不复返,未来是纯电时代。
好消息是新的赛道中国有绝对的控场实力,电动汽车、电动重卡目前我国生产是最多的,技术也处于领跑地位,当下已经逼得欧洲用增加关税和贸易保护来阻止中国电动汽车倾销。

 
 
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