一臺采用高壓直噴技術的天然氣發動機，能夠改變國內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布中國首臺大功率缸內高壓直噴天然氣發動機（HPDI）。濰柴宣稱，與目前流行的火花塞點燃式天然氣發動機相比， HPDI發動機通過引進西港公司獨有的高壓直噴壓燃式技術，缸內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。 就是這樣一臺國內首發的高壓直噴氣體發動機，引來了眾人的圍觀。

濰柴HPDI發動機

看法各異 濰柴的發動機同行們認為，HPDI發動機雖有技術創新，但采用兩套燃料供給系統，結構過于復雜，成本也難以有效控制。 而濰柴則表示，濰柴-西港聯合開發的高壓直噴發動機，是全球最新一代氣體機燃燒技術，代表了未來的發展趨勢，并且隨著規模的擴大，其成本也會逐漸降低。更重要的是，它比點燃式氣體發動機氣耗降低20%-25%,對我國日益嚴峻的節能減排工作是一個重大突破。 缸內高壓直噴燃燒，這種國內從未有過的新技術，究竟會在行業內掀起怎樣的一場風波呢？ 全新技術？ 要了解HPDI發動機的特色，就要了解目前階段天然氣發動機的不足。 “當前，市場上占主流的天然氣發動機，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。”發布儀式上，濰柴動力西港新能源發動機有限公司董事長兼總經理馬玉先介紹說，這類氣體發動機雖然使用成本比柴油機節約不少，但熱效率低于柴油發動機，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，勢必無法達到像柴油車一樣的高效率運行。 而HPDI發動機要解決的正是上述問題。它由濰柴動力西港新能源發動機有限公司開發生產，該公司由濰柴動力、加拿大西港創新公司、香港培新（中國）投資公司在2008年合資成立，設計產能1萬臺。“HPDI發動機的工作原理是，活塞壓縮行程上止點前預噴入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柴油高壓共軌噴射發動機的形式來設計，因此，它的功率和扭矩達到了柴油機的水平，比點燃式氣體發動機高出20%;其熱效率與柴油機相同，比點燃式氣體發動機的氣耗低20%-25%. 按照濰柴高層的說法，缸內高壓直噴技術首先在12升藍擎WP12 LNG發動機上應用后，未來一兩年內會向下延伸至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域。這樣一個國內全新的技術，是否會撼動大功率天然氣發動機的產業格局呢？ 同行：技術雖好 結構復雜 對于剛剛面世的HPDI發動機，國內外發動機同行予以了較多關注。 一位不愿透露姓名的玉柴技術負責人告訴記者，HPDI發動機由于依靠柴油來引燃，就要增加高壓泵、供油系統等機構，系統的復雜性大大提高，可靠性有可能降低。“由于增加了一些部件，發動機的采購成本很可能也要提高不少”. 同樣，上柴動力技術總監王守元一聽到記者的問題，就笑著說：“這套機構是不是太復雜了？既要由少量柴油進行預噴射，還要有供氣系統。” “缸內高壓直噴確實是比較新的氣體機燃燒技術。”康明斯（中國）投資有限公司技術負責人告訴第一商用車網記者，現代天然氣發動機的燃燒方式包括稀薄燃燒、混合氣燃燒和缸內直噴等三種，前兩者都是點燃式，第三種是壓燃式。 “缸內高壓直噴技術，在國外已經應用了好幾年。康明斯跟加拿大西港有一個合資公司，叫做康明斯西港公司，專門生產天然氣發動機。西港最早也跟康明斯談過關于把高壓直噴技術引入合資公司的想法，但康明斯最后沒有采用。”上述康明斯負責人透露說，“原因就在于康明斯認為缸內高壓直噴系統比較復雜，柴油的預噴和天然氣的直噴涉及到兩套系統的配合，對電控系統的精確性要求很高，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。 濰柴集團執行總裁、陜西重汽總經理方紅衛告訴第一商用車網記者，搭載濰柴高壓直噴天然氣發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”. “西港創新公司是全球領先的氣體發動機開發制造商，缸內高壓直噴則是西港最新一代氣體燃料發動機技術，目前已經在全世界多個地區得到成熟應用。”濰柴動力西港新能源發動機有限公司副總經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。這是因為，相比中等功率機型，10升或更高排量發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。” 談到發動機本體機構的問題，王榮恒認為：“這套系統其實一點也不復雜，它通過高壓共軌柴油泵與供氣機構的精妙結合，比點燃式氣體機具有更高的節氣率和動力性。而且，HPDI發動機零部件與柴油機通用性較高，無需改動活塞和發動機本體，高壓直噴噴嘴根據共軌噴射發動機設計，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發動機，究竟能否實現“星星之火可以燎原”?HPDI發動機，是否會在大馬力天然氣發動機市場上成為未來的技術潮流？市場才是檢驗新產品的惟一標準。