央廣網大連9月19日消息(記者田彤 賈鐵生 通訊員張平媛)首次,在世界范圍內實現柴油機與汽油機的統一;申請發明專利130余項;近11年在中國申請的內燃機燃燒發明專利統計排名國內第一,世界第九……這些奪人眼球的數字均屬于一家將于2017年底籌資成立的高新技術公司——大工發動機科技有限公司,9月17日,該團隊代表大連理工大學斬獲第三屆中國“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎。
打造“亮點”,破解環保困境
面對日益嚴峻的能源環境問題及越來越嚴格的排放法規,傳統發動機技術在現有燃燒模式下,可優化的空間有限。終極發動機項目團隊負責人、大連理工大學博士研究生田華對此有著清醒的認識,他認為,在未來一個相當長的時期內,內燃機作為汽車和船舶領域主流動力機械的地位不可動搖,市場前景非常廣闊。面對日益嚴峻的能源環境問題以及越來越嚴格的排放法規,傳統發動機在固有模式下難以產生較大的突破。因此,終極發動機應運而生。
針對這種現狀,團隊以技術創新響應國家“節能減排”政策號召,依靠自身技術力量,結合傳統柴油機與汽油機各自優點,提出新型射流控制壓縮著火燃燒方式,實現了柴油機與汽油機的統一,并且基于驅動—制動全工況范圍內優化內燃機性能的思想,開發了多模式運行技術,實現發動機二沖程與四沖程模式的靈活切換的目的。
“致力內燃機事業的發展,爭取早日實現自主產品的國際領先地位,秉承工匠精神,讓中國內燃機之火燎原五洲。”這是田華和他的小伙伴們一直保有的信念。終極發動機是一種高效清潔的預混合壓燃發動機,通過JCCI燃燒方式,實現柴油機與汽油機的統一。同時,基于全工況范圍內優化內燃機性能的思想,采用多模式控制策略,使發動機不同循環方式靈活切換,實現二沖程與四沖程模式的統一。
攻克“難點”,研發核心技術
著火相位的控制一直是預混合壓燃發動機研發的技術難點,經過多年的技術積累與創新,終極發動機團隊研發了一系列新型高性能、低排放發動機技術,包括JCCI技術、多模式運行技術和高擾動噴射技術。
射流控制預混合壓縮著火(JCCI)技術是項目的核心技術之一,它將柴油機與汽油機優點合二為一,團隊核心成員、大連理工大學博士研究生禮博對此如數家珍:與傳統柴油機相比熱效率提高9%,NOx降低90%,PM排放降低90%,CO2排放降低15%;與傳統汽油機相比,熱效率提高19%,NOx降低80%,CO2排放降低30%。目前,該系統已獲得授權發明專利8項。團隊已開發出了國際上第一臺柴/汽油機原理樣機和預混合壓燃工程樣機。
項目還擁有多模式運行控制策略和高擾動噴射系統等核心技術。據田華介紹,以某2.1L V6的多模式發動機為例,變沖程技術實現動力性提高90%,CO2排放減少30%。且隨著法規明確要求重載卡車、大型客車必須加裝輔助制動技術,多模式運行及全可變氣門驅動系統的開發勢在必行。
團隊自主研發的高擾動噴射系統技術處于成熟應用階段。在某中速柴油機上采用高擾動噴射系統的實驗結果顯示,E3循環工況的NOx排放降低15%,各工況油耗率平均降低4%。
解決“盲點”,詮釋創業本真
CEO田華,大連理工博士研究生,曾主管和參與長安、寶馬、福特等國內外汽車廠商多款發動機的研發項目;CTO禮博,大連理工碩博連讀,曾參與國家工信部多個高技術船舶科研項目,主攻方向為柴油預混合壓燃發動機模擬及試驗研究;COO林琳,大連理工博士研究生,曾負責和參與大橡塑項目化改革企業咨詢等各類企業咨詢;COO于聰,大連理工本科生,曾獲遼寧省創新創業年會優秀展示項目和我最喜愛的項目獎項……
終極發動機的核心成員均為大連理工大學的在讀學生,這支本土創業團隊格外“抱團”,風格穩健。是什么讓他們凝結到一塊兒,除了本身的興趣,還得益于大連理工大學和創新創業學院(原創新實驗學院)這個天然的平臺。
面對這個大家庭,田華充滿感情,他說,我們能收獲一些成績,和學院和學校給予的軟硬件支持密不可分。尤其是前輩的引領和指導,沒有指導教師、能源與動力學院教授隆武強和相關教授多年積累的成果,就沒有“終極發動機”的厚積薄發。“讓中國智造領跑世界”,是隆教授一直的夢想和追求,項目的成功運行是對他多年指導的最好回饋。
幫助更多擁有創新精神和實踐精神的年輕“創客”們解決“盲點”,團隊指導教師之一、創新創業學院院長馮林教授表示,學校組織具有創業計劃的學生積極參加社會實踐,深入企業了解運營模式,同時建設創新創業實踐平臺,強化創新創業實踐,注重培養學生的創造性思維和批判性思維,形成“課堂教育+體驗實習+創業實戰”的創意創新創業相融合新模式。