2021-07-09 14:36:44 來(lái)源：中國(guó)周刊 作者：楊未宏 金祖發(fā)
由于汽車傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率不高，造成了能源大量消耗、環(huán)境污染，全球性的“禁售燃油車”已經(jīng)列入時(shí)間表。近年來(lái)，在一系列政策的支持下，我國(guó)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，特別是在新能源領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列，取得了矚目成績(jī)。但是，我國(guó)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尖端技術(shù)上和一些歐美國(guó)家相比仍有差距，仍需不斷創(chuàng)新，一批有志之士正不斷研發(fā)高新技術(shù)，為縮小這種差距而努力。
有這樣一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，他們多數(shù)人已經(jīng)退休，最長(zhǎng)者年近七十歲，他們依然活躍在自主創(chuàng)新的大道上。他們積極進(jìn)取、孜孜不倦、砥礪前行，歷經(jīng)多年潛心研究，終于取得重大突破,全球汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的格局和生態(tài)或?qū)⒁虼税l(fā)生改變，顛覆性的創(chuàng)新噴薄欲出，他們就是成都雙鏇動(dòng)力科技有限公司全新型發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。靚麗的科研成績(jī)的背后，是研發(fā)團(tuán)隊(duì)劉祖川、李躍新、劉祖萍、袁獻(xiàn)國(guó)、譚泳玲等人秉持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、推陳出新的工匠精神的集中體現(xiàn)。
截至2020年底，全國(guó)汽車保有量達(dá)2.81億輛。汽車產(chǎn)業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位越來(lái)越重要，我國(guó)建設(shè)汽車強(qiáng)國(guó)的需求日益迫切，亟需汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的有力支撐。同時(shí)，汽車保有量的增長(zhǎng)也帶來(lái)了能源、環(huán)境、交通、安全等問(wèn)題，這些問(wèn)題倒逼汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加快改進(jìn)。
隨著環(huán)保監(jiān)管日益嚴(yán)格，以及市場(chǎng)需求升級(jí)，汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)含量要求不斷提高，在此背景下，我國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)將不斷向環(huán)保化、高功率、節(jié)能化方向大步發(fā)展。
據(jù)悉，成都雙鏇動(dòng)力科技有限公司研發(fā)的雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)，以超高效率、超低排放力壓當(dāng)今各種發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅擁有傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提高潛力，還有近零排放的巨大空間。該技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，高效清潔的雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)意義重大，有望改變我國(guó)汽車一直落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的被動(dòng)局面，對(duì)于未來(lái)全球汽車發(fā)展方向的道路抉擇更是恰逢其時(shí)。
該技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)深懷強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感，他們自籌資金，經(jīng)過(guò)多年不懈地研究和探索，研創(chuàng)了雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)方案的發(fā)明及設(shè)計(jì)。
重大發(fā)現(xiàn)
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，在相當(dāng)程度上決定了汽車的整車性能。國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)共實(shí)施汽車召回199次，發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)缺陷占比80.6%。其中，因發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)缺陷召回58次，涉及車輛440.4萬(wàn)輛。
劉祖川告訴《中國(guó)周刊》，研發(fā)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)藏匿著的巨大漏洞才是被淘汰出局傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的真正原因，而一直引以為傲的曲軸連桿機(jī)構(gòu)則是這一巨大漏洞的始作俑者。曲軸連桿機(jī)構(gòu)熱效率不高，還產(chǎn)生大量的污染排放。其根本原因在于曲軸連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的固有缺陷，如果沒(méi)有曲軸連桿機(jī)構(gòu)，就沒(méi)有由曲軸連桿機(jī)構(gòu)造成的熱效率損失。成都雙鏇動(dòng)力科技有限公司研制的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)擯棄了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的束縛限制，促使傳統(tǒng)汽車涅槃重生、大放異彩。
效率突破
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)固有缺陷的重大發(fā)現(xiàn)，或?qū)㈩嵏矂?dòng)力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局，再度續(xù)寫(xiě)傳統(tǒng)汽車的百年輝煌。經(jīng)研究測(cè)算，曲軸連桿機(jī)構(gòu)造成的熱效率損失，包括機(jī)械轉(zhuǎn)換、最大燃燒壓力、燃燒持續(xù)時(shí)間、摩擦等多項(xiàng)損失，其中機(jī)械轉(zhuǎn)換損失最大，達(dá)到有效熱效率的75%。
發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的不斷提升，是一場(chǎng)關(guān)乎節(jié)能減排與高效驅(qū)動(dòng)的技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。劉祖川帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在探索熱效率的機(jī)理中，發(fā)現(xiàn)了奧托理論熱效率明顯小于真實(shí)的指示熱效率，而現(xiàn)有指示熱效率卻大大低于奧托理論熱效率。作為傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)效率根基的卡諾循環(huán)熱效率并不適用奧托理論熱效率，因?yàn)榭ㄖZ循環(huán)熱效率的溫度熱源完全與奧托理論熱效率的壓縮比無(wú)關(guān)，既沒(méi)有符合性也沒(méi)有相關(guān)性。如果卡諾循環(huán)熱效率不適用奧托理論熱效率，那么建立在卡諾循環(huán)熱效率基礎(chǔ)之上的奧托理論熱效率就是錯(cuò)誤的。因此，曲軸連桿機(jī)構(gòu)固有缺陷的重大發(fā)現(xiàn)，有望實(shí)現(xiàn)奧托理論熱效率的重大突破。
雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)由于沒(méi)有曲軸連桿機(jī)構(gòu)的約束限制而沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)換損失，不受爆燃或者粗暴限制，能夠全工況運(yùn)用均質(zhì)壓燃模式，完全能夠?qū)崿F(xiàn)超高效率、超低排放的理想燃燒模式。
2016年，荷蘭、挪威、德國(guó)就已經(jīng)發(fā)布了禁售燃油車時(shí)間表，此后英國(guó)、法國(guó)、瑞士等國(guó)家也陸續(xù)加入其中。我國(guó)尚未制定禁售燃油車的具體時(shí)間表，但已強(qiáng)調(diào)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
較之熱效率，污染排放則是淘汰傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)更為致命的兩大劣勢(shì)之首。劉祖川認(rèn)為，污染排放是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)受制于爆燃或者粗暴限制的必然產(chǎn)物，而爆燃或者粗暴則是曲軸連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的固有缺陷，致使傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法滿足高壓縮比、適度稀薄、均勻混合氣等高效清潔燃燒所需的充要條件。而非曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放由于沒(méi)有爆燃或者粗暴的束縛限制而高效清潔；由于省去了曲軸連桿機(jī)構(gòu)而更為簡(jiǎn)明緊湊；由于近零排放及其低溫燃燒的稀燃特性使得缸內(nèi)燃燒溫度大幅降低而無(wú)需冷卻系統(tǒng)；由于沒(méi)有慣性負(fù)荷下滑動(dòng)摩擦的較大磨損而無(wú)需潤(rùn)滑系統(tǒng)；由于無(wú)需任何高難技術(shù)而無(wú)需眼花繚亂的輔助裝置。非曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)不僅擁有超高的動(dòng)力性能還有極好的經(jīng)濟(jì)性能，不愧于“碳達(dá)峰”、“碳中和”偉大目標(biāo)的使命擔(dān)當(dāng)。
涅槃重生
劉祖川介紹，要達(dá)成顛覆性宏大目標(biāo)需要兩大核心技術(shù)：一是直接旋轉(zhuǎn)構(gòu)造，二是均質(zhì)壓燃模式。作為非曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)能很好地運(yùn)用這兩大先進(jìn)技術(shù)，擺脫傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)束縛限制，助力傳統(tǒng)汽車涅槃重生、大放異彩。
據(jù)悉，成都雙鏇動(dòng)力科技有限公司研制的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，主體結(jié)構(gòu)包括主軸、活塊、缸體、端蓋等零件，并輔以驅(qū)動(dòng)、進(jìn)氣、排氣、密封、供油等裝置組成。主軸、活塊、端蓋與缸體形成的兩個(gè)型腔構(gòu)成一對(duì)氣缸。作為核心部件的活塊在氣缸中作往復(fù)圓弧運(yùn)動(dòng)（類似傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞）。
業(yè)內(nèi)專家指出，該項(xiàng)目為開(kāi)展大規(guī)模研究與開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)，為科學(xué)技術(shù)動(dòng)力領(lǐng)域提出了重大課題，同時(shí)也為我們開(kāi)創(chuàng)了全新機(jī)遇。雙旋發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目的落地，關(guān)系我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的全面崛起、日趨惡化的我國(guó)生態(tài)環(huán)境的全面改善和日趨匱乏的我國(guó)化學(xué)能源儲(chǔ)量的全面緩解。事關(guān)重大，刻不容緩。
劉祖川認(rèn)為，一花獨(dú)放不是春，百花齊放滿園春。目前曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)固有缺陷的機(jī)理識(shí)別與非曲軸連桿機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)大幅提升的深度認(rèn)知，還需廣大專業(yè)人員以及專家學(xué)者的共同關(guān)注、積極參與、踴躍探討、嚴(yán)謹(jǐn)論證、動(dòng)手實(shí)踐、客觀測(cè)定，盡快形成共識(shí)，搶占汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制高點(diǎn)，為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新、全面躍升貢獻(xiàn)一份新的力量，奮力實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)“鳳凰涅槃”，強(qiáng)力助推我國(guó)由汽車大國(guó)向汽車強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。
我國(guó)汽車四十多年的合資浪潮，四十多年的忍辱負(fù)重，終于有了出頭之日。讓我們昂首挺胸、躊躇滿志地步入全球汽車強(qiáng)國(guó)的第一方陣。
編輯：楊文博