一臺采用高壓直噴技術(shù)的天然氣發(fā)動機，能夠改變國內(nèi)的氣體機市場格局嗎？ 3月13日，濰柴在北京釣魚臺國賓館隆重發(fā)布中國首臺大功率缸內(nèi)高壓直噴天然氣發(fā)動機（HPDI）。濰柴宣稱，與目前流行的火花塞點燃式天然氣發(fā)動機相比， HPDI發(fā)動機通過引進西港公司獨有的高壓直噴壓燃式技術(shù)，缸內(nèi)燃燒無需電子火花塞點燃，具有與柴油機相同的動力和扭矩。 就是這樣一臺國內(nèi)首發(fā)的高壓直噴氣體發(fā)動機，引來了眾人的圍觀。
濰柴HPDI發(fā)動機
看法各異 濰柴的發(fā)動機同行們認為，HPDI發(fā)動機雖有技術(shù)創(chuàng)新，但采用兩套燃料供給系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，成本也難以有效控制。 而濰柴則表示，濰柴-西港聯(lián)合開發(fā)的高壓直噴發(fā)動機，是全球最新一代氣體機燃燒技術(shù)，代表了未來的發(fā)展趨勢，并且隨著規(guī)模的擴大，其成本也會逐漸降低。更重要的是，它比點燃式氣體發(fā)動機氣耗降低20%-25%,對我國日益嚴(yán)峻的節(jié)能減排工作是一個重大突破。 缸內(nèi)高壓直噴燃燒，這種國內(nèi)從未有過的新技術(shù)，究竟會在行業(yè)內(nèi)掀起怎樣的一場風(fēng)波呢？ 全新技術(shù)？ 要了解HPDI發(fā)動機的特色，就要了解目前階段天然氣發(fā)動機的不足。 “當(dāng)前，市場上占主流的天然氣發(fā)動機，無論是單點電噴還是多點電噴，采用的都是與汽油機相似的火花塞點燃式燃燒技術(shù)。”發(fā)布儀式上，濰柴動力西港新能源發(fā)動機有限公司董事長兼總經(jīng)理馬玉先介紹說，這類氣體發(fā)動機雖然使用成本比柴油機節(jié)約不少，但熱效率低于柴油發(fā)動機，動力性和最大扭矩也比同排量的柴油機低15%-20%.如此一來，搭載氣體機的大功率商用車輛在起步和重載行駛時，勢必?zé)o法達到像柴油車一樣的高效率運行。 而HPDI發(fā)動機要解決的正是上述問題。它由濰柴動力西港新能源發(fā)動機有限公司開發(fā)生產(chǎn)，該公司由濰柴動力、加拿大西港創(chuàng)新公司、香港培新（中國）投資公司在2008年合資成立，設(shè)計產(chǎn)能1萬臺。“HPDI發(fā)動機的工作原理是，活塞壓縮行程上止點前預(yù)噴入5%柴油，形成火焰。之后，壓縮天然氣以300Bar的壓力噴射到火焰中，成為燃燒的主要燃料。”馬玉先表示。由于HPDI發(fā)動機的運行方式跟柴油機十分相似，高壓直噴噴嘴也是根據(jù)柴油高壓共軌噴射發(fā)動機的形式來設(shè)計，因此，它的功率和扭矩達到了柴油機的水平，比點燃式氣體發(fā)動機高出20%;其熱效率與柴油機相同，比點燃式氣體發(fā)動機的氣耗低20%-25%. 按照濰柴高層的說法，缸內(nèi)高壓直噴技術(shù)首先在12升藍擎WP12 LNG發(fā)動機上應(yīng)用后，未來一兩年內(nèi)會向下延伸至10升機型，主攻的是重型卡車和BRT等大型客車市場，以及西北和西南等氣源豐富的區(qū)域。 這幾個細分市場，也正是濰柴近年來與玉柴、上柴等展開激烈競爭的領(lǐng)域。這樣一個國內(nèi)全新的技術(shù)，是否會撼動大功率天然氣發(fā)動機的產(chǎn)業(yè)格局呢？ 同行：技術(shù)雖好 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 對于剛剛面世的HPDI發(fā)動機，國內(nèi)外發(fā)動機同行予以了較多關(guān)注。 一位不愿透露姓名的玉柴技術(shù)負責(zé)人告訴記者，HPDI發(fā)動機由于依靠柴油來引燃，就要增加高壓泵、供油系統(tǒng)等機構(gòu)，系統(tǒng)的復(fù)雜性大大提高，可靠性有可能降低。“由于增加了一些部件，發(fā)動機的采購成本很可能也要提高不少”. 同樣，上柴動力技術(shù)總監(jiān)王守元一聽到記者的問題，就笑著說：“這套機構(gòu)是不是太復(fù)雜了？既要由少量柴油進行預(yù)噴射，還要有供氣系統(tǒng)。” “缸內(nèi)高壓直噴確實是比較新的氣體機燃燒技術(shù)。”康明斯（中國）投資有限公司技術(shù)負責(zé)人告訴第一商用車網(wǎng)記者，現(xiàn)代天然氣發(fā)動機的燃燒方式包括稀薄燃燒、混合氣燃燒和缸內(nèi)直噴等三種，前兩者都是點燃式，第三種是壓燃式。 “缸內(nèi)高壓直噴技術(shù)，在國外已經(jīng)應(yīng)用了好幾年?？得魉垢幽么笪鞲塾幸粋€合資公司，叫做康明斯西港公司，專門生產(chǎn)天然氣發(fā)動機。西港最早也跟康明斯談過關(guān)于把高壓直噴技術(shù)引入合資公司的想法，但康明斯最后沒有采用。”上述康明斯負責(zé)人透露說，“原因就在于康明斯認為缸內(nèi)高壓直噴系統(tǒng)比較復(fù)雜，柴油的預(yù)噴和天然氣的直噴涉及到兩套系統(tǒng)的配合，對電控系統(tǒng)的精確性要求很高，其成熟度與可靠性還有待驗證。” 濰柴：重大創(chuàng)新 以“獨”制勝 對于這樣一項新鮮的事物，濰柴對它的獨特性和先進性充滿自信，對可能碰到的障礙也是心里有數(shù)。 濰柴集團執(zhí)行總裁、陜西重汽總經(jīng)理方紅衛(wèi)告訴第一商用車網(wǎng)記者，搭載濰柴高壓直噴天然氣發(fā)動機的陜汽重卡今年將進行小批量推廣，“雖然價格還沒有最終定，但不會比之前的天然氣重卡高出很多”. “西港創(chuàng)新公司是全球領(lǐng)先的氣體發(fā)動機開發(fā)制造商，缸內(nèi)高壓直噴則是西港最新一代氣體燃料發(fā)動機技術(shù)，目前已經(jīng)在全世界多個地區(qū)得到成熟應(yīng)用。”濰柴動力西港新能源發(fā)動機有限公司副總經(jīng)理王榮恒對記者透露，濰柴西港公司將從12升WP12藍擎動力切入，主打LNG（液化天然氣），未來一兩年內(nèi)會向下延伸至10升機型。“6升機和7升機可能不會考慮開發(fā)。這是因為，相比中等功率機型，10升或更高排量發(fā)動機及車輛的用戶對扭矩和動力的要求較高，濰柴大功率高壓直噴氣體機能夠更好地滿足這部分用戶的需求。” 談到發(fā)動機本體機構(gòu)的問題，王榮恒認為：“這套系統(tǒng)其實一點也不復(fù)雜，它通過高壓共軌柴油泵與供氣機構(gòu)的精妙結(jié)合，比點燃式氣體機具有更高的節(jié)氣率和動力性。而且，HPDI發(fā)動機零部件與柴油機通用性較高，無需改動活塞和發(fā)動機本體，高壓直噴噴嘴根據(jù)共軌噴射發(fā)動機設(shè)計，能夠進一步提升性能，降低燃料消耗、排放和噪音。” “小荷才露尖尖角”的HPDI發(fā)動機，究竟能否實現(xiàn)“星星之火可以燎原”?HPDI發(fā)動機，是否會在大馬力天然氣發(fā)動機市場上成為未來的技術(shù)潮流？市場才是檢驗新產(chǎn)品的惟一標(biāo)準(zhǔn)。
