【卡車之家原創(chuàng)】9月16日，濰柴在山東濟(jì)南高調(diào)發(fā)布了全球首款熱效率突破50%的13L柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，并且濰柴對(duì)外宣稱具備量產(chǎn)能力，這一技術(shù)迅速使濰柴成為全球柴油發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)翹楚，引領(lǐng)了未來柴油機(jī)發(fā)展方向。那么，濰柴的這款熱效率突破50%的柴油機(jī)到

【卡車之家 原創(chuàng)】9月16日，濰柴在山東濟(jì)南高調(diào)發(fā)布了全球首款熱效率突破50%的13L柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，并且濰柴對(duì)外宣稱具備量產(chǎn)能力，這一技術(shù)迅速使濰柴成為全球柴油發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)翹楚，引領(lǐng)了未來柴油機(jī)發(fā)展方向。那么，濰柴的這款熱效率突破50%的柴油機(jī)到底有哪些獨(dú)特的技術(shù)呢？

五大專有技術(shù) 機(jī)體附件全部都是電控

根據(jù)濰柴技術(shù)人員介紹，濰柴這款車用WP13H柴油機(jī)本體熱效率能超過50%，主要是用了協(xié)同燃燒技術(shù)、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)、排氣能量分配技術(shù)、分區(qū)潤滑技術(shù)、智能控制技術(shù)等五大技術(shù)。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(jí)難題，使柴油機(jī)本體熱效率超過了50%。

簡單的來說，這款發(fā)動(dòng)機(jī)五項(xiàng)專有技術(shù)如下：

1、協(xié)同燃燒技術(shù)：通過氣道、噴油、燃燒室型線等系統(tǒng)更加巧妙的設(shè)計(jì)，可以使燃燒室內(nèi)速度場、濃度場等物理場之間的關(guān)系更加和諧，燃燒速度提升30%。

2、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)本體對(duì)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(yīng)更高的燃燒壓力，需要又選擇地弱化部分零件，從而使整體結(jié)構(gòu)得到強(qiáng)化，系統(tǒng)的高爆壓承受能力提升大約60%。

3、排氣能量分配技術(shù)：伴隨著燃燒的改善，污染物排放控制的難度大幅增加，恰當(dāng)?shù)呐艢庀到y(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以在適應(yīng)廢棄再玄幻的需求的同時(shí)，保障渦輪機(jī)提升效率的需求，滿足柴油機(jī)排放法規(guī)的同時(shí)提升1%的熱效率。

4、分區(qū)潤滑技術(shù)：根據(jù)系統(tǒng)各摩擦副的不同特性，分區(qū)域有針對(duì)性地采用了不同的減摩技術(shù)，使整體的摩擦降低20%。

5、智能控制技術(shù)：利用自主ECU的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造性地開發(fā)出一系列更加精準(zhǔn)控制的預(yù)測(cè)模型，使柴油機(jī)工作的每一部分區(qū)域均能夠更加高效。

其中最引人關(guān)注的是分區(qū)潤滑和智能控制，以及排氣能量分配技術(shù)，分區(qū)潤滑主要是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同零部件所需要的潤滑條件進(jìn)行調(diào)整，以減少摩擦副之間的摩擦阻力，簡答的來說就是通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)減摩。

其中比較屬于濰柴的專利的是發(fā)動(dòng)機(jī)缸筒分區(qū)潤滑技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在鋼筒內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，不同階段的摩擦力和所需的潤滑條件也不一樣。在快到上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的時(shí)候速度最慢，在中間的時(shí)候速度最快，因此，在中間的時(shí)候所需要的潤滑也是最高的。

針對(duì)于此，在缸筒中間的位置進(jìn)行了特殊處理，減少摩擦力，缸套-活塞環(huán)系統(tǒng)的潤滑減摩與機(jī)油消耗是內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的關(guān)鍵，一方面減小摩擦可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，另一方面需同時(shí)降低機(jī)油消耗以減少顆粒物的排放。

從現(xiàn)場展出的發(fā)動(dòng)機(jī)還可以看出，智能控制方面也做了很多升級(jí)，包括但不限于高壓共軌管、進(jìn)排氣溫度和壓力、渦輪旁通閥、油氣分離器等等全部都是智能監(jiān)測(cè)和控制了。通過電信號(hào)傳感器，減少機(jī)械消耗，把所有的熱效率都用在傳動(dòng)系統(tǒng)上。

為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)附件消耗熱效率，這款發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了離合器空壓機(jī)、離合器水泵、電磁硅油離合器風(fēng)扇等等，主要是能減少摩擦，減少能耗的地方，全部都用上了。搭配智能控制技術(shù)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)來調(diào)整各個(gè)附件的狀態(tài)，減少能耗。

曲軸偏置 減少摩擦提升燃油經(jīng)濟(jì)性

在這款發(fā)動(dòng)機(jī)上，我們還發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)比較少見的技術(shù)——曲軸偏置，傳統(tǒng)的柴油機(jī)大部分曲軸和活塞都是在同一條中心線上，簡單的說就是曲軸的中心和活塞的中心是垂直的。而濰柴這款熱效率超過50%的車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心位置有一定的偏移，曲軸和活塞不在一條垂直線上。

這樣的設(shè)計(jì)有什么好處呢？首先是燃燒室充氣效率會(huì)提高，活塞下行速度降低,在同等發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和相同活塞行程下,進(jìn)氣時(shí)間增加,適當(dāng)調(diào)整配氣相位,能使充氣量得到提高,在殘余廢氣相等的情況下,充氣效率有所提高。

其次是減少摩擦力，中心式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的時(shí)候所受到的力是最大的。就像是蹬自行車一樣，當(dāng)自行車踏板到最上面和最下面的時(shí)候，你的腳感覺很吃力。但是當(dāng)自行車腳踏板轉(zhuǎn)過上、下頂點(diǎn)之后再用腳發(fā)力，就省勁兒了，曲軸偏置技術(shù)就是類似這個(gè)原理。

但是曲軸偏置后帶來的后果就是會(huì)對(duì)缸壁產(chǎn)生側(cè)壓力，因?yàn)檫B桿擺角始終為負(fù)，需要一些特殊的工藝加以消除。側(cè)壓力是偏置式發(fā)動(dòng)機(jī)最大的負(fù)面影響。由于連桿擺角始終為負(fù)，導(dǎo)致側(cè)壓力始終存在，且大部分時(shí)間集中作用在一個(gè)方向。因此就必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,針對(duì)磨損加劇處增強(qiáng)缸壁硬化處理,才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性。

● 編后語

濰柴作為全球領(lǐng)先的柴油機(jī)制造企業(yè)，此次面向全球發(fā)布首款熱效率超過50%的車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也再一次驗(yàn)證了濰柴的實(shí)力。五大專有技術(shù)最終達(dá)成了熱效率超過50%。此外，也離不開其他參與者的支持，比如博世、AVL等等，濰柴通過整合全球資源，實(shí)現(xiàn)了車用柴油機(jī)熱效率的瓶頸。這一次，濰柴真的走在了全世界前面，做到了領(lǐng)頭羊的作用。