重型柴油机的技术优势及发展方向.pptx

重型柴油机的技术优势及发展方向潍柴动力股份有限公司副总裁 佟德辉2012.5.23. 重庆内容提要一、重型柴油机技术优势二、柴油机未来发展方向三、潍柴技术特色内容提要一、重型柴油机技术优势二、柴油机未来发展方向三、潍柴技术特色重型商用车动力重型商用车可能采用如下动力驱动 柴油机 气体机 生物燃料发动机 混合动力 纯电动其它动力作为重型商用车动力的不足气体机与柴油机相比，功率密度小天然气能量密度小，储能装备自重大我国天然气产地分布不均衡，加气网点不普及存储量大；在某些国家，价格便宜生物燃料及其它代用燃料来源有限，不足以替代柴油混合动力（目前劣势）在车辆条件下，大功率电池及电能转换技术尚未掌握纯电动汽车在车辆条件下，大功率电池及电能转换技术尚未掌握充电的基础设施建设尚需时日内容提要一、重型柴油机技术优势二、柴油机未来发展方向三、潍柴技术特色内燃机工业所面临的挑战 制造：先进技术与制造成本的矛盾 运行：排放和燃油耗的矛盾 附件保障和燃油耗的矛盾 … … →在排放、油耗和可靠性的狭缝中求发展 发展趋势-动力性 法规规定最大列车总重49T 平原地区高速公路最大坡度3% 80 km/h上3%坡需功率配置9 kW/T →中国未来重卡动力发展的需求450 kW 发展趋势-可靠性 增大排量，减小强化程度 降低转速，减小磨损和摩擦损失 采用更高性能材料（如机体、缸盖CGI材料） 保证关键部位的适时冷却发展趋势-排放法规的加严国3国5国4 国6达到欧6排放所需的技术措施国3国5国4欧6发展趋势-经济性 减少燃油消耗和降低CO2排放是柴油机技术发展的永恒主题。内燃机的理论最高能量转换效率The engine lose 20-25% of the fuel energy due to the irreversibility of the unrestrained (non-equilibrium) combustion. 第 页 典型柴油机的能量分配Typical Diesel Engine---Highway Cruise ConditionFuelFuel Energy100%Combustion lossHeat TransferExhaust22.3%Indicated Power 48.5%Heat Transfer 29.2%ExhaustGas Exchange2.8%Friction2.1%Accessory1.9%Gas Exchange lossBrake Power41.7%AccessoryFrictionBMEPB F G Ex Ht C第 页活塞式发动机的可能最大有效热效率（BTE）内燃机的有效热效率能达到85%?Yes, ifControl our combustion reaction closer to equilibriumNon slider-crank architecture Cycle compounding OthersIf not, with our current engine architecture,generally speaking, it is around 60%.第 页How to get there?TechnologiesCombustionHigh CR, Fully Expanded Cycles, Advanced combustion modes, Combustion in-loop ControlFuel SystemHigh injection pressure and precise injection controlTurboImproved Turbocharger EfficienciesIncreased Map Width and Thermal/Mech LimitsTurbocompoundElectrically assisted turboAftertreatmentIncrease NOx Reduction Efficiency (95% Cycle Average)Reduce dP through after-treatment SystemsBase EngineReduce Engine SpeedFriction and Parasitic ReductionsThermal Management for A/T PerformanceEngine Block and Head Weight ReductionIncreased Cylinder Pressure CapabilityVariable Valve ActuationCylinder Deactivation / Displacement on Dem