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内燃机面临节能减排、资源紧缺双重挑战

发布时间:2011年10月28日 15:01 | 进入汽车论坛 | 来源:中国能源报


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       10月14日-16日,中国内燃机学会第五届青年学术年会暨2011年学术年会在西安召开。

       内燃机是耗能大户,也是实施节能减排最具挖潜空间的产品。学会年会围绕提高内燃机能效、实现低能耗低排放,实现产业化推广应用等话题展开了讨论。此外,会议还分享了最新的国内技术研发成果和技术路线,并探讨了油品、燃料等热点话题。

       巨大需求和双重挑战

       我国是世界内燃机制造大国,2010年,内燃机工业总产值超过3100亿元,内燃机产量逾7350台,总功率逾13.5亿千瓦。作为七大战略性新兴产业的成员,汽车和先进装备制造业在“十二五”期间将持续增长,这为内燃机提供了巨大的市场需求。

       据了解,我国2015年非道路动力要达到10亿千瓦,当务之急是研发一批汽车、工程机械、农业机械、内燃机车、船舶配套需要的高水平内燃机,并加快节能技术和清洁能源技术的突破,促进能源结构优化,力争实现道路柴油机近期节能6%-9%、中期节能14%-17%、远期节能20%-23%的目标。

       学会理事长张小虞在会上表示,内燃机工业还不是绿色工业,面临环境保护和石油资源紧缺的双重挑战。我们在追求内燃机动力性、经济性和可靠性最优化的同时,也要使环境负荷最小化,以实现经济增长和节能环保双重目标。以“环境”为中心来设计的内燃机,有着巨大的节能潜力和“零”排放预期,其节能潜力预测在 20%-50%。

       “内燃机设计经历过以产品为中心、以顾客为中心,以后其设计要以环境为中心,力争做到有害气体(不包括二氧化碳)、热能损耗、产品对人体的直接伤害向零趋近。”张小虞指出了今后内燃机的努力方向。

       节能技术为保障

       随着计算机与信息技术全方位、全过程的应用,以及微电子技术、新材料、新工艺的集成,内燃机成为高新技术产业和产品。年会上来自企业、院校的专家学者和工程师就内燃机节能减排的技术路线进行了交流。

       柴油机方面,其主要有害排放有:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物等,减排的重点是氮氧化物和颗粒物。“十二五”我国汽车用柴油机将实施国四、国五标准,目前有些企业已经拥有了符合国四排放标准的技术。这些柴油机采用高压的电控燃油喷射、可变几何的增压中冷、冷却式废气再循环(EGR)等,并配套相应的排气后处理技术的综合技术路线。

       汽油机方面,包括缸内直喷增压技术及产品开发与产业化,轻型车和非道路用柴油机推广增压中冷技术等。积极推广替代燃料应用,研发适用于替代燃料内燃机的关键部件、专用的后处理技术、燃料供应系统关键部件,输运管路用材料以及专用润滑油。

       中小功率柴油机行业是我国起步最早,服务领域宽广的行业。我国中小功率柴油机技术和世界先进水平有较大差距。例如非道路柴油机总体上燃油消耗率比国外同类产品高8%-10%,排放低2个档次。加强节能减排是我国柴油机科技发展的核心主题。

       明日之星:天然气发动机

       随着石油价格的上升,人们开始越来越多的关注替代燃料。而天然气汽车由于低排放、抑制温室效应和摆脱对石油依赖三大特性,正在全球范围得到普及和推广。

       上海交通大学教授卓斌对本报记者介绍,我国汽油机、柴油机改造成气体机的技术已经成熟。气体燃料发展处于国际同等水平。据国际天然气汽车协会最新统计,我国天然气汽车占全球天然气汽车总量的3.6%,占国内汽车总量的0.32%,以出租车和公交车为主要车型。随着天然气供应网点的不断增加,特别是LNG技术的不断发展,专用汽车和载重卡车的应用比例近年增加较快,预计2014年全球天然气汽车保有量将达到2800万辆。

       记者在年会上了解到,国内有近20家企业在研制生产天然气发动机,主要厂家有一汽、东风、玉柴、潍柴等。经过一系列重大技术变革,国内天然气发动机无论是动力性、经济性、还是排放水平,以及开发制造都有了质的进化,有部分企业在研究缸内直喷技术,期望在将来使发动机性能和排放达到更高水平。

       虽然国内天然气发动机整机开发技术发展迅速,但关键系统和部件技术还存在短缺,个别零部件依赖进口。特别是火花塞和喷嘴这些关键零件还主要应用日本产品。年会希望各企业应加大天然气发动机的管理系统、供气系统、点火系统、低温存储技术和关键零件的研发力度和投资。

       来自东风商用车技术中心的周明彪对本报记者说:“天然气发动机方面,汽车和发动机技术已经万事俱备,只欠足够多的加气站这股东风了。”

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