清华大学帅石金:高效柴油机技术进步与优势
清华大学帅石金:高效柴油机技术进步与优势
2月19日,由中国欧洲经济技术合作协会智能网联汽车分会主办、北京汽车博物馆协办的《中国轻型商用车动力进化论坛》正式拉开帷幕。本届论坛围绕“油电之争,一定要见分晓吗?”主题,探讨高效柴油发动机技术的发展潜力及其在节能减排方面的贡献。清华大学航空发动机研究院副院长、清华大学燃烧能源中心副主任、清华大学壳牌清洁交通能源中心主任帅石金教授发表了题为“高效柴油机技术进步与优势”的演讲。
柴油机技术的优势与挑战
帅石金教授首先指出,柴油机作为一种压燃式发动机,在效率和动力方面具有显著优势。从发动机燃烧的角度来看,柴油机的压缩比通常在15以上,远高于汽油机的10-13,这使得柴油机在追求高效率和大功率时具有明显优势。柴油机的稀燃模式能够产生更高的热量,从而提高能量转换效率。此外,柴油机的耐久性和安全性也优于汽油机。
然而,柴油机也面临一些挑战,主要是排放问题。柴油机在稀燃条件下会产生较高的氮氧化物和颗粒物排放,需要通过喷尿素、高压共轨、EGR(废气再循环)等技术手段来控制排放。随着排放法规的日益严格,柴油机需要不断改进技术以满足排放标准。
柴油机技术的进步
近年来,柴油机技术在节能减排方面取得了显著进步。主要的技术进步包括:
- 提高共轨压力:江铃汽车已经实现了2280bar的高压共轨系统,这是目前行业内的最高水平。
- 涡轮增压和废气再循环:通过涡轮增压提高进气量,结合EGR技术降低氮氧化物排放。
- 燃烧系统优化:江铃的T-Clean燃烧室设计通过优化气流和燃油分布,减少颗粒物排放。
- 后处理技术:在国六排放标准的基础上进一步优化,实现更低的氮氧化物和颗粒物排放。
未来发展趋势
帅石金教授指出,柴油机未来的发展方向是拥抱电动化和智能化。混合动力技术是内燃机拥抱电动化的典型方式,可以分为以发动机为主和以电机为主的两种技术路线。在轻型商用车领域,混合动力技术具有广阔的应用前景。
此外,氢发动机也是未来的一个重要发展方向。帅石金教授提到,清华大学正在开展氢内燃机的研究,并已获得国家项目支持。通过将内燃机改造成氢发动机,可以在保留现有产业的基础上实现零碳排放。
市场前景与政策建议
帅石金教授认为,商用车领域特别是长途运输和特殊用途车辆(如房车)对柴油机的需求将持续存在。他建议企业加大研发投入,保持技术竞争力,同时呼吁国家制定实事求是的政策,避免一刀切的行政干预,让市场充分竞争。
结语
帅石金教授的演讲深入浅出地介绍了柴油机技术的现状与未来发展方向,为行业从业者提供了有价值的参考。随着技术的不断进步,柴油机在商用车领域的应用前景仍然广阔,特别是在特定应用场景中,柴油机的优势依然难以被替代。