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信得过的股票配资平台 长期被国外垄断,柴油发动机核心技术很难吗?中国当初如何破局?

发布日期:2024-08-19 23:21    点击次数:150

信得过的股票配资平台 长期被国外垄断,柴油发动机核心技术很难吗?中国当初如何破局?

柴油发动机,核心技术长期被国外垄断,我国想用只能忍受盘剥,要不然柴油机就只能“傻大笨粗冒黑烟”。自己掌握核心科技,打破国外垄断,我国是如何破局呢?

柴油机作为一种重要的内燃机,已经深入社会的方方面面,从重型卡车到内燃机车,从坦克到舰艇……有机器的地方,就经常能见到柴油机的身影。如此重要的动力机械,最尖端的核心技术一直被外国垄断。作为一个柴油机需求大国,我国又是如何破局的呢?

柴油机的诞生与发展

1897年,德国人鲁道夫·狄塞尔发明了世界上第一台柴油机。

当时的蒸汽机通过外部燃烧产生蒸汽来驱动机械运转,狄塞尔就想着把这个燃烧的过程移植到机器内部,通过内部燃烧直接做功驱动机械运转,研发出更高效率的动力机械。

这就有了最初的内燃机构想,1892年,经过不断研究试验之后,狄塞尔通过压缩缸内空气产生高温,点燃了气缸内的燃料,由此获得了专利。

也正是在这一年,狄塞尔制造出了世界上第一台试验机,也就是后来柴油机的原型。

不过最初制造的这台机器,使用的燃料可以是汽油,也可以是煤油,甚至花生油都可以,但唯独不使用柴油。

黄庭坚,善行书、草书,楷书亦自成一格。其学书,尤推崇王逸少之《兰亭序》。有诗赞杨凝式,足见其对《兰亭序》习练之深:“世人尽学兰亭面,欲换凡骨无金丹。谁知洛阳杨风子,下笔便到乌丝栏。”此中自含对王羲之书法之深悟。

因为在当时的人看来,柴油是一种废油,唯一的用途就是用来点灯照明,还因为在燃烧过程中,柴油会产生大量黑烟而被人所不喜。

此时的狄塞尔,也在为自己的机器到底使用什么油料而发愁,汽油煤油这些传统燃料,试验过后总是不能达到理想的效果。

狄塞尔为此非常纠结,直到偶然的机会试了一下没人愿意用的柴油,这才算给自己的机器找到了合适的燃料。

不过这又遇到了一个问题,虽然动力达到了自己的要求,但使用柴油之后的机器,冒出的黑烟着实让人头疼。

再加上初代的柴机油体积实在过于庞大,没有合适的用武之地,被很多人视作没用的机器,自然也没有人愿意投资。

在种种打击之下,狄塞尔最终在一次出行过程中,从游轮上一跃而下跳海自杀,结束了自己“失败的人生”。

但他无论如何也不会想到,自己发明的机器,会对后世带来何等巨大的影响。而柴油也因为他的影响,被称为Diesel oil。

我国将其翻译成柴油,正是因为其燃烧时冒黑烟,和以前我们所用的柴火差不多,所以被形象地称作柴油。

改变柴油机的高端技术

随着柴油机技术不断发展,虽然依然存在冒黑烟的缺点,但柴油机的优点也让其有了更多的用途。

柴油能量密度高于汽油,同等体积的柴油和汽油,前者蕴含的能量是后者的1.2倍左右。另外,柴油燃点也比汽油要低,因此可以直接通过压燃的方式驱动柴油机运转。

这就让柴油不需要像汽油一样,还需要火花塞之类的外部点火系统,否则气缸内的汽油根本无法燃烧做功。

两者的这个区别,让柴油在气缸内燃烧更加充分高效,输出的能量也更多,因此具有更高的压缩比,柴油机扭矩更大更有劲,动力输出更高效。这也是一些重型车辆选择柴油发动机而不用汽油发动机的原因。

像重型卡车、坦克、轮船、内燃机火车等,无一例外都是选择柴油机作为动力源,就是因为其输出功率更高。

农村中常见的拖拉机,就是一种单缸柴油机,别看只有0.8升的排量,但爆发出来的能量却非常大,无论载重还是运输,都能满足农民的需求。

虽然柴油机好处很多,但其也有一个致命的缺点,那就是发动过程中一直冒黑烟。一直以来,“傻大笨粗冒黑烟”,一直是柴油发动机的标配。

所有使用柴油机的设备,都避免不了这个问题,导致这个顽疾的原因,就是因为气缸内的柴油燃烧不充分。

就多缸柴油发动机而言,每次流入缸内的柴油无法准确控制,一旦注入柴油偏多,就加剧了燃烧不充分的现象,柴油机更容易冒黑烟。

刚开始环保要求还没那么严格的时候,这个缺点也不算什么问题,后来环保要求越来越严,对柴油机的要求越来越高,国外一些公司大力研发,推出了“电控柴油高压共轨系统”,用来解决冒黑烟的问题。

这项技术广泛应用后,确实改变了柴油机冒黑烟的缺点,只要柴油品质不是太差,加装了这一系统的柴油机,就不会再出现冒黑烟的现象。

国外垄断,我国破局

所谓“电控柴油高压共轨系统”,就相当于给柴油机装上了大脑,通过它可以更好地控制柴油机各气缸供油量。

“高压共轨”,就是指将柴油注入共轨并保持高压,每一条轨道连通一个气缸,通过共轨末端的高速电磁阀控制燃油喷射量,确保每个气缸内进入的柴油保持最佳量且相互一致。

每次释放等量的柴油,可以确保各个气缸做功一致,提升了柴油机运行稳定性;高压系统又能确保喷入气缸的柴油,形成均匀的油雾,在压燃过程中燃烧更充分。

这个“高压”,是传统柴油机压力的3倍左右,最高能达到200兆帕。而没有加装高压共轨系统的柴油机,其内部压力只有60到70兆帕左右。

高压共轨系统诞生之后,改变了柴油机“噪音大、振动强、冒黑烟”的形象,柴油机的用途越来越广泛。

最初,这项技术掌握在德国、美国和日本等三个发达国家手中,我国作为一个柴油发动机使用大国,却没有这项技术。

别人有而我们没有,还又不得不用,这无疑就是一颗鲜嫩的韭菜,只能被外国企业收割,事实也确实如此,外国企业自然不会放过这个赚大钱的机会。

在我国的柴油机市场上,德国博世的高压共轨技术,一度占据85%以上的市场份额。剩余的市场则被美日等国企业占据,反正就是没有一家中国企业。

长期被收割也不是办法,想引进国外的技术人家又不卖。其实这也很好理解,毕竟没人愿意做杀鸡取卵的事,把下金蛋的老母鸡直接卖掉,哪有卖金蛋那样源源不断?

外国企业靠不住,只能靠国内企业破局,关键时刻还得靠自己人。从1980年代开始,我国就组织相关企业进行技术攻关,期望早日解决这个卡脖子的问题。

一直到2005年,我国才突破这项技术,也算是打破了国外大厂的技术垄断。当年,无锡油泵油嘴研究所传出消息,他们成功研制出具有自主知识产权的柴油机高压共轨喷油技术,安装到卡车上之后,顺利完成1500公里无障碍路试。

我国由此也成为继美国、日本和德国之后,第四个拥有此项技术的国家,再也不用被外国企业卡脖子。

国内企业携手发展

无锡油泵油嘴研究所解决了我国高压共轨系统从无到有的问题,当时的技术虽然打破了垄断,但距离世界先进水平依然有差距。

高压共轨系统有两大难点,一是控制提供二是制造技术。尤其是后者,加工精度要求高,目前还没有几个行业能超越它。

整个系统中有几对耦合件,看起来不起眼,但工艺要求绝对高。小小的零件既要承受2000多公斤的压力,还要确保灵活运动不泄露,相互之间的间隙只有2至3微米。

随便拿出一个部件,就要求很高的工业水平,高压共轨系统的难度可想而知。当年随着我国国四标准的推行,几乎所有的柴油机都安装上了高压共轨系统。

幸运的是我国能自行制造这一系统,否则又要被外国企业狠狠收割一波。目前,国内除了锡油所研究这一系统之外,还有其他一些企业也加入研发队伍中来。

虽然越来越多企业加入赛道,我国也解决了从无到有的问题,但想要从弱到强,还有很长的一段路要走。

高压共轨系统的配套系统,如单片机芯片、共轨压力传感器等关键元器件,一直是业内的老大难问题,目前主要依赖进口,国内厂家根本不成气候。

国内厂家除了规模小之外,另一个重要问题就是稳定性不强,在故障率这个指标上,国内高压共轨系统和国外同类产品相比,依然有着不小的差距。

不过每一个产业都需要一个发展和积累的过程,任何技术进步都不可能一蹴而就。自2015年以来,国内企业也认识到这个问题,锡柴、潍柴等企业,越来越多采用国内系统,助推国内企业发展。

国内企业抱团发展信得过的股票配资平台,凭借着巨大的市场,相信一定可以加速我国高压共轨系统发展,逐渐与国外企业并驾齐驱,直至最终超越它们。