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內(nèi)燃機行業(yè)迎來創(chuàng)新窗口期
來源:經(jīng)濟(jì)日報
從新能源 汽車 推向市場開始,內(nèi)燃機的唱衰之聲就開始不斷出現(xiàn)。近年來,在新能源 汽車 快速普及和“雙碳”目標(biāo)的背景下,內(nèi)燃機行業(yè)更是幾度被冠以“夕陽產(chǎn)業(yè)”之名。
事實上,從整個制造業(yè)經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),內(nèi)燃機不可能也不允許就此“衰落”。中國 汽車 工業(yè)協(xié)會副秘書長師建華指出,2020年中國主流內(nèi)燃機企業(yè)的全年主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到3.9萬億元,是一個典型的支柱型產(chǎn)業(yè)。
未來,內(nèi)燃機將實現(xiàn)“近零排放”。目前,裝配內(nèi)燃機的節(jié)能 汽車 在銷量上仍具優(yōu)勢
近日,《內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》(以下簡稱“規(guī)劃”)正式發(fā)布。業(yè)內(nèi)專家指出,內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),盡管當(dāng)前面臨巨大挑戰(zhàn),但內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)也正處于創(chuàng)新發(fā)展的最佳窗口期。
數(shù)據(jù)顯示,去年,我國共生產(chǎn)8150萬臺內(nèi)燃機,內(nèi)燃機配套的下游產(chǎn)品占全球三分之一。我國已經(jīng)是名副其實的內(nèi)燃機制造大國,其中, 汽車 是內(nèi)燃機主要應(yīng)用領(lǐng)域。短期內(nèi),內(nèi)燃機也將繼續(xù)作為 汽車 驅(qū)動的主要形式。
從進(jìn)出口數(shù)據(jù)來看,內(nèi)燃機也依然擁有蓬勃的生命力。據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)整理,今年1月份至6月份,內(nèi)燃機行業(yè)進(jìn)出口總額149.60億美元,同比增長34.99%,兩年平均同比增長2.36%。其中,進(jìn)口56.79億美元,同比增長17.64%;出口92.80億美元,同比增長48.39%,兩年同比增長5.37%。
“與20年前相比,內(nèi)燃機發(fā)生了脫胎換骨的變化,特別是內(nèi)燃機各類有害排放降低了1000倍。在不久即將實施的國7標(biāo)準(zhǔn)階段,有害排放物還將繼續(xù)降低90%以上,內(nèi)燃機將進(jìn)一步實現(xiàn)‘近零排放’?!敝袊こ淘涸菏刻K萬華同樣認(rèn)為,內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),并對我國內(nèi)燃機幾十年的發(fā)展給予了肯定。
中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會會長晏平提出,內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和全球制造業(yè)鏈條中極為關(guān)鍵的一環(huán),對國家安全、能源安全、節(jié)能減排、實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)、保障國民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。
業(yè)內(nèi)對內(nèi)燃機行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的支持,建立在對未來 汽車 銷量的預(yù)估之上。去年10月份,《節(jié)能與新能源 汽車 技術(shù)路線圖(2.0版)》發(fā)布,根據(jù)該份路線圖,2035年我國節(jié)能 汽車 與新能源 汽車 年銷量將各占50%。這意味著,面對著新能源 汽車 的挑戰(zhàn),裝配內(nèi)燃機的節(jié)能 汽車 ,在未來至少14年的時間內(nèi)在銷量上仍具備一定優(yōu)勢。
內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)鏈必須協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新,積聚行業(yè)優(yōu)勢力量,攻堅產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)
“內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)發(fā)展正面臨前所未有的挑戰(zhàn),一是新能源帶來的巨大沖擊;二是供應(yīng)鏈風(fēng)險將長期存在;三是技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了瓶頸期。”一汽解放 汽車 有限公司發(fā)動機事業(yè)部黨委書記、總經(jīng)理、中內(nèi)協(xié)副會長錢恒榮表示,內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)鏈必須協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新、同步“技術(shù)顛覆”。這需要大量的時間來 探索 ,而內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在緊缺的恰恰就是時間。
“在認(rèn)清挑戰(zhàn)的同時,內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)也正處于創(chuàng)新發(fā)展的最佳窗口期?!卞X恒榮分析,從國際上來看,歐盟“禁燃”,放棄了對下一代 汽車 內(nèi)燃機技術(shù)的研究,對我國奪取內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的國際主導(dǎo)權(quán)創(chuàng)造了有利條件。從國內(nèi)來看,我國正在大力推進(jìn)新基建,有利于內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)壓降產(chǎn)品全生命周期的碳排放,也有利于相關(guān)企業(yè)更多地將精力投入到轉(zhuǎn)型發(fā)展和技術(shù)升級之中,促進(jìn)內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。再加上我國內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)已打造了過硬的人才隊伍。
對于內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的因素“時間”,錢恒榮提出內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)一定要做到四個“快”。
一是體系建設(shè)要快。打造政、產(chǎn)、學(xué)、研、用的創(chuàng)新共同體,盡快完成體系搭建和平臺建設(shè),積聚行業(yè)優(yōu)勢力量,為內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅提供堅實的組織保障。
二是數(shù)智轉(zhuǎn)型要快。進(jìn)一步加快內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和智能化步伐,推動內(nèi)燃機全產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈與信息技術(shù)的深度融合,為實現(xiàn)顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造更有利的條件。
三是自主切換要快。緊盯內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)“卡脖子”關(guān)鍵件,在電控系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)等領(lǐng)域加大研究力度,加快“卡脖子”領(lǐng)域自主產(chǎn)品的切換進(jìn)程,以供應(yīng)鏈的能力提升拉動產(chǎn)業(yè)鏈的整體升級。
四是燃料升級要快。加快代用燃料的研究和推廣,加速氫氣等碳中和燃料產(chǎn)品的研制,深化低碳燃料、生物質(zhì)燃料等高效清潔燃燒技術(shù)研究,從排放源頭降低碳含量,為達(dá)成“雙碳”目標(biāo)提供有力支撐。
內(nèi)燃機“綠化”轉(zhuǎn)型關(guān)系著 汽車 業(yè)能否實現(xiàn)雙碳目標(biāo),將面臨更嚴(yán)峻考驗
《規(guī)劃》提出,力爭2028年前內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)“碳達(dá)峰”,2030年實現(xiàn)“近零污染排放”,2050年實現(xiàn)“碳中和”,滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防安全和人民生活對高效、清潔、低碳內(nèi)燃動力的需求。
蘇萬華表示,我國內(nèi)燃機和2010年產(chǎn)品相比,油耗平均降低達(dá)25%,二氧化碳排放降低25%。但距離《規(guī)劃》提出的目標(biāo),內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)依然任重道遠(yuǎn)。
在節(jié)能減排的硬需求下,內(nèi)燃機的“綠化”轉(zhuǎn)型已成為決定 汽車 業(yè)雙碳目標(biāo)實現(xiàn)效率的關(guān)鍵之一。中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會秘書長邢敏表示,目前,內(nèi)燃機的“綠化”方向大致分為三種,一種為提高傳統(tǒng)能源(汽油、柴油)熱效率;一種為發(fā)展傳統(tǒng)能源與電機混合互補技術(shù);還有一種則是研發(fā)對新型燃料(氫能)的利用。
晏平表示,“十三五”期間,我國內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)取得快速發(fā)展,技術(shù)水平和自主研發(fā)能力顯著提升。
氫燃料內(nèi)燃機的優(yōu)點及發(fā)展前景?
一、氫氣發(fā)動機的優(yōu)點:
1、氫的資源豐富,并可采用多種方式制取。如可從天然氣中提取??捎稍偕镔|(zhì)制取,可點解水制氫。
2、其理論循環(huán)接近奧托循環(huán)。氫氣發(fā)動機集柴油機的高熱效率和汽油機的高轉(zhuǎn)速于一體,是個非常理想的系統(tǒng)。
3、氫氣發(fā)動機可以靠空氣燃料混合比的濃度調(diào)節(jié)動力輸出,不需要節(jié)流閥。提高了發(fā)動機的整體效率,因為不存在燃料泵中流量的損失,稀薄燃料的效率較高也起到了一定的作用。
二、氫燃料內(nèi)燃機發(fā)展前景;
氫氣發(fā)動機是未來取代傳統(tǒng)汽油、柴油等發(fā)動機的替代產(chǎn)品,也是發(fā)動機技術(shù)的最新趨勢!!!
氫氣發(fā)動機原理:氫氣可從電解水、煤的氣化、天然氣中制取。氫氣是一種最清潔的燃料,燃燒產(chǎn)物主要是水,
其次是在空氣燃燒中形成的微量NOX,對空氣沒有什么污染。以氫氣為燃料的汽車發(fā)動機的研究經(jīng)歷了一個曲折發(fā)展的過程,研究工作從30年代就已開始,但進(jìn)展不大。70年代的石油危機給各國重新敲響了警鐘,氫氣再次被人們所關(guān)注。
目前,世界一些知名的大汽車公司都研制出了自己的氫氣發(fā)動機。雖然推廣應(yīng)用氫氣燃料發(fā)動機還要解決一系列技術(shù)問題,如需要找到氫氣在汽車上安全有效的貯運方法;需要找到大量生產(chǎn)廉價氫的方法;需要解決氫燃料的供給系統(tǒng)等。但從長遠(yuǎn)和發(fā)展的觀點來看,氫氣發(fā)動機最有前途。
內(nèi)燃機的發(fā)明推動了什么
1860年,法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結(jié)構(gòu),設(shè)計制造出第一臺實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內(nèi)燃機。勒努瓦首先在內(nèi)燃機中采用了彈力活塞環(huán)。這臺煤氣機的熱效率為4%左右。 英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進(jìn)行壓縮,隨后又有人著文論述對可燃混合氣進(jìn)行壓縮的重要作用,并且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內(nèi)燃機的效率。1862年,法國科學(xué)家羅沙對內(nèi)燃機熱力過程進(jìn)行理論分析之后,提出提高內(nèi)燃機效率的要求,這就是最早的四沖程工作循環(huán)。 1876年,德國發(fā)明家奧托運用羅沙的原理,創(chuàng)制成功第一臺往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內(nèi)燃機,仍以煤氣為燃料,采用火焰點火,轉(zhuǎn)速為156.7轉(zhuǎn)/分,壓縮比為2.66,熱效率達(dá)到14%,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在當(dāng)時,無論是功率還是熱效率,它都是最高的。 奧托內(nèi)燃機獲得推廣,性能也在提高。1880年單機功率達(dá)到11~15千瓦(15~20馬力),到1893年又提高到150千瓦。由于壓縮比的提高,熱效率也隨之增高,1886年熱效率為15.5%,1897年已高達(dá)20~26%。1881年,英國工程師克拉克研制成功第一臺二沖程的煤氣機,并在巴黎博覽會上展出。 隨著石油的開發(fā),比煤氣易于運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意,首先獲得試用的是易于揮發(fā)的汽油。1883年,德國的戴姆勒創(chuàng)制成功第一臺立式汽油機,它的特點是輕型和高速。當(dāng)時其他內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速不超過200轉(zhuǎn)/分,它卻一躍而達(dá)到800轉(zhuǎn)/分,特別適應(yīng)交通動輸機械的要求。1885~1886年,汽油機作為汽車動力運行成功,大大推動了汽車的發(fā)展。同時,汽車的發(fā)展又促進(jìn)了汽油機的改進(jìn)和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。 1892年,德國工程師狄塞爾受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā),設(shè)想將吸入氣缸的空氣高度壓縮,使其溫度超過燃料的自燃溫度,再用高壓空氣將燃料吹入氣缸,使之著火燃燒。他首創(chuàng)的壓縮點火式內(nèi)燃機(柴油機)于1897年研制成功,為內(nèi)燃機的發(fā)展開拓了新途徑。 狄塞爾開始力圖使內(nèi)燃機實現(xiàn)卡諾循環(huán),以求獲得最高的熱效率,但實際上做到的是近似的等壓燃燒,其熱效率達(dá)26%。壓縮點火式內(nèi)燃機的問世,引起了世界機械業(yè)的極大興趣,壓縮點火式內(nèi)燃機也以發(fā)明者而命名為狄塞爾引擎。 這種內(nèi)燃機以后大多用柴油為燃料,故又稱為柴油機。1898年,柴油機首先用于固定式發(fā)電機組,1903年用作商船動力,1904年裝于艦艇,1913年第一臺以柴油機為動力的內(nèi)燃機車制成,1920年左右開始用于汽車和農(nóng)業(yè)機械。 早在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機誕生以前,人們就曾致力于創(chuàng)造旋轉(zhuǎn)活塞式的內(nèi)燃機,但均未獲成功。直到1954年,聯(lián)邦德國工程師汪克爾解決了密封問題后,才于1957年研制出旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機,被稱為汪克爾發(fā)動機。它具有近似三角形的旋轉(zhuǎn)活塞,在特定型面的氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動,按奧托循環(huán)工作。這種發(fā)動機功率高、體積小、振動小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便,但由于它燃料經(jīng)濟(jì)性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想,所以還只是在個別型號的轎車上得到采用。
電動車淘汰內(nèi)燃機是大勢所趨,你也是這么認(rèn)為的嗎?
我也是這么認(rèn)為的,因為在內(nèi)燃機存在的情況下,電動車永遠(yuǎn)是沒有辦法進(jìn)行更新?lián)Q代的,只有將內(nèi)燃機淘汰,而采用更加高科技的產(chǎn)品來代替,才可以做到真正的新能源車以及去提高汽車行業(yè)的改革更新。
請寫出兩條純電動車相比內(nèi)燃機汽車的優(yōu)點
無污染,噪聲低? 電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,有"零污染"的美稱。
節(jié)約能源、能源效率高? 多樣化電動汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機汽車,特別是在城市運行,汽車走走停停,行駛速度不高,而電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機,實現(xiàn)制動減速時能量的再利用
電動汽車結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便? 電動汽車較內(nèi)燃機汽車結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)、傳動部件少,維修保養(yǎng)工作量小,當(dāng)采用交流感應(yīng)電動機時,電機無需保養(yǎng)維護(hù),更重要的是電動汽車易駕駛。
內(nèi)燃機車有哪些優(yōu)點?
內(nèi)燃機車是以內(nèi)燃機作為原動力,通過傳動裝置驅(qū)動車輪的機車。根據(jù)機車上內(nèi)燃機的種類,可分為柴油機車和燃?xì)廨啓C車。由于燃?xì)廨啓C車的效率低于柴油機車以及耐高溫材料成本高、噪聲大等原因,所以其發(fā)展落后于柴油機車。在中國,內(nèi)燃機車的概念習(xí)慣上指的是柴油機。
內(nèi)燃機車的動力裝置,又稱壓燃式內(nèi)燃機。主要結(jié)構(gòu)特點包括汽缸數(shù)、汽缸排列形式、汽缸直徑、活塞沖程、增壓與否等。現(xiàn)代機車用的柴油機都配裝廢氣渦輪增壓器,以利用柴油機廢氣推動渦輪壓氣機,把提高了壓力的空氣經(jīng)中間冷卻器冷卻后送入柴油機進(jìn)氣管,從而大幅度提高了柴油機功率和熱效率。柴油機工作有四沖程和二沖程兩種方式,同等轉(zhuǎn)速的四沖程機的熱效率一般高于二沖程,所以大部分采用四沖程。從轉(zhuǎn)速來看,分為高速機(1500r/min左右)、中速機(1000r/min)和低速機(中速機轉(zhuǎn)速以下)。為滿足各種功率的需要,生產(chǎn)有相同汽缸直徑和活塞的各種缸數(shù)的產(chǎn)品。功率較小用6缸、8缸直列或8缸V型,功率較大用12、16、18和20缸V型,其中以12、16缸的最為常用。
燃料在汽缸內(nèi)燃燒,所產(chǎn)生的高溫高壓氣體在汽缸內(nèi)膨脹,推動活塞往復(fù)運動,連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功,燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機械功。柴油機發(fā)出的動力傳輸給傳動裝置,通過對柴油機、傳動裝置的控制和調(diào)節(jié),將適應(yīng)機車運行工況的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩送到每個車軸齒輪箱驅(qū)動動輪,動輪產(chǎn)生的輪周牽引力傳遞到車架,由車架端部的車鉤變?yōu)橥煦^牽引力來拖動或推送車輛。
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