近日,《科普時(shí)報(bào)》推出特別報(bào)道“國(guó)家工程師帶你看強(qiáng)國(guó)密碼”,聚焦玉柴在內(nèi)燃機(jī)零碳排放技術(shù)領(lǐng)域取得的創(chuàng)新成果。報(bào)道指出,為助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn),玉柴研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克關(guān)鍵技術(shù),成功研制出我國(guó)現(xiàn)今最大排量、最大功率的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H。目前,搭載該發(fā)動(dòng)機(jī)的整車(chē)已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行,標(biāo)志著玉柴突破了商用車(chē)領(lǐng)域燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用瓶頸,帶動(dòng)中國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)邁入零碳排放能源動(dòng)力系統(tǒng)賽道。

報(bào)道全文如下:
相信很多人都沒(méi)見(jiàn)過(guò)內(nèi)燃機(jī)的“真面目”,更別提燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)了。但這份“不常見(jiàn)”,反而讓我更難忘記——燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H成功點(diǎn)火的那一刻,從心底涌出來(lái)的喜悅和激動(dòng)。
那是2022年6月30日,在玉柴高效節(jié)能環(huán)保內(nèi)燃機(jī)國(guó)家工程研究中心的實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)YCK16H成功點(diǎn)火時(shí),團(tuán)隊(duì)每個(gè)人的臉上都露出了欣慰的笑容。
這標(biāo)志著我們突破了商用車(chē)領(lǐng)域燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用瓶頸,帶動(dòng)中國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)從此邁入了零碳排放能源動(dòng)力系統(tǒng)賽道,為國(guó)際內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的“中國(guó)智造”添加了重要一員。
我先為大家拆解下YCK16H這個(gè)名字的含義:YC代表玉柴;K是玉柴的發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái),也就是對(duì)應(yīng)的技術(shù)路線;16指的是16升排量;最后一個(gè)H很關(guān)鍵,代表燃料是氫氣。作為我國(guó)最大排量、最大功率的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),它的最大馬力能到560馬力。如果用日常能見(jiàn)到的車(chē)做參照,這560馬力相當(dāng)于高性能燃油車(chē)?yán)锏母叨伺苘?chē)或中大型SUV的水平,或者重型卡車(chē)、城市公交、工程機(jī)械的動(dòng)力級(jí)別。

提到發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的“減碳選手”,純電、燃料電池常被熱議,可還有一位能適配重型機(jī)械的“潛力股”較少被提及——燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),以氫氣為主要燃料,其燃燒極限寬、點(diǎn)火能量低、碳排放為零。
國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確要求,在2030年非化石能源的使用比例要達(dá)到25%,積極擴(kuò)大包括氫能在內(nèi)的清潔能源在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用。
為了積極響應(yīng)“雙碳”目標(biāo),內(nèi)燃機(jī)行業(yè)必須變革。而在重型牽引車(chē)、載貨車(chē)、礦用車(chē)、發(fā)電等用途的場(chǎng)景,終端產(chǎn)品對(duì)動(dòng)力源的單位體積或單位質(zhì)量的功率密度要求高,而氫內(nèi)燃機(jī)相對(duì)純電動(dòng)、燃料電池等產(chǎn)品,在環(huán)保、兼容性、能量密度等方面具備明顯優(yōu)勢(shì)。
作為玉柴燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目的主導(dǎo)者,我?guī)ьI(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)輾轉(zhuǎn)調(diào)研國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū),充分了解行業(yè)情況后,決定研發(fā)燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

當(dāng)時(shí),全球的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)都還在“摸索階段”,不光技術(shù)積累少得可憐,連可參考的經(jīng)驗(yàn)都沒(méi)多少,我們幾乎是一腳踏進(jìn)“從零開(kāi)始”的賽道。
燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H的研發(fā),難度非常大。在燃料、關(guān)鍵零部件、增壓技術(shù)、控制技術(shù)等方面,我們的工作都面臨諸多挑戰(zhàn)。
其中,最大的挑戰(zhàn)來(lái)自氫氣。因?yàn)闅錃馊紵俣确浅?欤院苋菀自诎l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道發(fā)生回火,或者在缸內(nèi)發(fā)生早燃及爆震。如果不解決這些問(wèn)題,就無(wú)法使其高效運(yùn)行。
為此,我們進(jìn)行了大量的仿真試驗(yàn),模擬燃燒系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氫氣的流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。一遍遍調(diào)整、測(cè)試,終于掌握了控制氫氣燃燒的“金鑰匙”,把這最硬的“骨頭”啃下來(lái)了!

基于YCK16H項(xiàng)目,我們攻克了燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)、高精度的空燃比控制、點(diǎn)火控制、爆震保護(hù)控制等全自主的控制系統(tǒng)技術(shù),氫燃料系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件材料等一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題……
更關(guān)鍵的是,通過(guò)研制燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī),我們逐步建立了全新的低碳、零碳燃料研發(fā)體系和產(chǎn)品平臺(tái),開(kāi)發(fā)出柔性燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),為其他低碳或零碳發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí),我們?cè)谠鰤杭夹g(shù)、控制技術(shù)、熱管理等方面的研究成果,對(duì)于燃料電池、燃料電池車(chē)輛,以及其他動(dòng)力源形式車(chē)輛的開(kāi)發(fā)都有較好的借鑒意義,進(jìn)一步推動(dòng)了行業(yè)進(jìn)步。
如今,搭載著燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H的整車(chē),正穩(wěn)穩(wěn)地奔馳在道路上,氫內(nèi)燃機(jī)的實(shí)車(chē)示范運(yùn)行已經(jīng)拉開(kāi)序幕。這背后,是中國(guó)氫內(nèi)燃機(jī)正式邁入產(chǎn)品示范應(yīng)用階段,更是中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在零碳燃料領(lǐng)域,交出了一份“突破答卷”。
燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)YCK16H的成功研發(fā),不光讓內(nèi)燃機(jī)行業(yè)直接邁入零碳時(shí)代,重型卡車(chē)這些“貨運(yùn)主力”也終于用上了零碳燃料。燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)不僅氫能利用效率高,解決了純電系統(tǒng)的里程焦慮,而且充氫比燃油車(chē)加油的時(shí)間還短。這意味著:未來(lái)的貨運(yùn)更環(huán)保、更便宜,你網(wǎng)購(gòu)的生鮮、日用品等,也許就要由“氫卡車(chē)”送貨到家了!
裝備制造是制造業(yè)的脊梁、是國(guó)之重器。從燃油到燃?xì)?,是一條艱難但光榮的“碳”路之旅。攻堅(jiān)克難,建設(shè)制造強(qiáng)國(guó),這既是我們的夢(mèng)想,也是我們的使命。
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