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十年磨一剑, 打造舰船强劲“中国心”

中国船舶集团河柴重工自主品牌CHD622V20BCR柴油机研制纪实

来源:     日期: 2022-09-06    

2022年7月27日,中国船舶集团河南柴油机重工有限责任公司新产品CHD622V20BCR柴油机获得中国船级社(CCS)型式认可证书。该型机单机功率可达4400KW,排放指标满足GB15097-2016C2排放标准要求。至此,中国单机功率最大、性能最优、具有完全自主知识产权的高速大功率柴油机在河柴重工诞生。

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CHD622V20BCR柴油机

CHD622V20BCR柴油机研制历经10余年艰苦努力,是10余年来河柴重工报国情怀的倾注,是军工央企的责任担当,是河柴人创新基因的薪火相传,是河柴重工对标世界一流柴油机制造企业,躬耕不辍、超越自我的见证!

自主可控 时不我待

习近平总书记指出:“突破‘卡脖子’关键核心技术刻不容缓,必须坚持问题导向,发挥新型**制优势,踔厉奋发、奋起直追,加快实现科技自立自强。”“真正的大国重器,一定要掌握在自己手里。核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。”“具有自主知识产权的核心技术,是企业的‘命门’所在。企业必须在核心技术上不断实现突破,掌握更多具有自主知识产权的关键技术,掌握产业发展主导权。”“不断提升自主创新能力,建设世界一流船舶集团。”

动力是我国国防及国民经济重点领域的“心脏”,高性能大功率高速柴油机研制,是柴油机研发制造领域皇冠上的“明珠”。多年来,我国高速大功率柴油机长期依赖进口技术,发展受制于人,严重制约了我国海军装备、船舶行业持续发展。

为尽快改变我国重要动力装备,尤其是船舶动力装备受制于人的现状,从根本上打破高端船舶动力装备国外品牌一统天下的局面,实现船舶动力的自主化,2012年至2015年,河柴重工牵头承担了工信部“自主品牌高速大功率柴油机自主研制”项目,通过项目实施,突破了高效进排气系统设计及增压器匹配、缸内高效燃烧匹配、高压共轨及智能化控制、低排放控制等多项关键技术,研制出的CHD622V20柴油机功率填补了国内高速大功率柴油机3000kW-3600kW功率空白,性能指标达到国内领先,国际先进水平,满足了市场急需。从此,河柴重工开启了自主研发高端自主品牌的产品创新之路。

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2013年12月3日,上海海事会,河柴重工自主品牌新产品CHD622V20柴油机发布会现场

按照“生产一代、研制一代、探索一代”的产品研发方针指引,河柴人一步一个脚印,先后突破高压共轨、多次喷射、高环保低噪声等关键技术,为整机研制和技术再创新打下了坚实基础。

2015年至2020年期间,借鉴“自主品牌高速大功率柴油机自主研制”项目中高压共轨技术研究成果,河柴重工完成了引进许可证234、604、620系列柴油机燃油系统的换代升级,全系列高压共轨系统产品应运而生,柴油机性能满足中国C2排放法规要求,为河柴未来持续发展注入了新的“血液”和动力。

为实现“碳达峰”“碳中和”国家战略目标,河柴重工迎难而上,勇挑重担,承担起央企的责任和担当,在船用柴油机基础上自主研制出基于多点喷射燃气供气系统的620系列低排放绿色船用主机。同时,积极开展高速大功率发动机绿色燃料(氢气、甲醇)替代应用技术研究、相应缸内高效净化燃烧热效率提升技术研究。

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河柴重工自主研制的CHG620L6MPI船用气体机。该机装备“绿色珠江”工程,成为首个上船的国产气体机

CHD622V20柴油机研制成功后批量投放海外市场,柴油机良好的运行性能及可靠性得到用户认可和好评,需求量逐年创新高。2019年,河柴重工领导班子以敏锐的市场竞争意识,决定自筹资金在工信部项目研制柴油机的基础上,通过柴油机核心零部件的强化设计、缸内净化燃烧、高压比增压等技术改进,将柴油机整机功率提升20%,功率最大为4400kW。使命召唤,初心如磐,面对巨大的技术难度和紧张的研制周期,河柴人继续踏上自主创新的“长征”路。

攻坚克难 实现突破

自主研发额定功率4000kW的高速大功率柴油机,替代进口产品满足用户急需,不仅是对河柴人的一次考验,也是对整个国内高速大功率柴油机行业的一次考验。秉承“引领行业发展,支撑国防建设,服务国家战略”的企业使命,河柴人没有退缩,迎难而上,在高速大功率柴油机自主研发领域积极探索,寻求突破。

河柴重工自主研发的CHD622V20BCR柴油机(4000kW/1800r/min; 4400kW/1860r/min),实现了多项关键技术突破,突破了高功率密度柴油机强化设计、多增压器相继增压优化匹配及控制、大推力止推轴承强化设计、柴油机低热辐射、高强化密封紧固设计、基于进气冷却的高温燃气阀密封设计、机体内应力及变形控制、高精度多档轴孔加工、曲轴表面强化等多项关键技术,在国内自主品牌高速大功率柴油机研发历程中再一次刷新了记录,柴油机功率重量比首次实现0.4kW/kg的突破,强化系数突破38Mpa.m/s,单机功率突破4400kW,国内领先,国际先进。新型柴油机的研制成功是河柴人多年坚持不懈,永不言败、努力拼搏的结果。

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CHD622V20BCR柴油机研制历经三年,公司党委号召各基层党组织和广大党员发挥战斗堡垒和先锋模范作用,成立了项目临时党支部,把支部建在攻坚克难第一线,各级指挥员坐镇现场,靠前指挥。哪里有困难哪里就有党员的身影,哪里有任务,哪里就有党旗飘扬。各单位团结一心,密切配合,顽强拚搏,共同为柴油机研发开辟了一条“绿色通道”。河柴人与时间赛跑,用一腔热血、一片赤诚,克难攻坚,交出了一份无愧于河柴历史的答卷。

紧贴市场 推广应用

在全厂职工共同努力下,CHD622V20BCR柴油机研制突破了多项关键技术,一个个难题逐步被攻克,柴油机性能指标达到国内领先、国际先进水平,解决了用户急需,为河柴快速发展注入了新的动力和源泉。

雄关漫道真如铁,而今迈步从头越,站在新的起点,河柴人没有固步自封,骄傲自满,立足基础产品平台,面对特殊领域应用不断探索,开展了适应性技术研究,积极推动创新成果转化。

2021年10月,河柴重工董事长、党委书记刘文斌和中车株洲电力机车有限公司董事长、党委书记周清和分别带队互访。双方表示共同开发铁路机车动力,加快国产高速大功率柴油机在铁路行业的推广应用,实现电气化铁路与传统内燃机车线路跨线运行,保障铁路大动脉战略安全,填补国产动力机车领域的应用空白,为服务国家战略作出积极贡献。

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河柴重工董事长、党委书记刘文斌向中车株洲电力机车有限公司董事长、党委书记周清和赠送柴油机模型

2021年12月,时速120公里内电双源机车牵引用CHD622V20BCRLJ柴油机研制项目正式启动,发动机排放指标满足EUⅢ A标准,带后处理装置排放指标满足EUⅢ B标准。项目研制突破了低排放、柴油机高海拔低温环境适应性、柴油机热平衡优化设计等多项关键技术,2022年6月25日,CHD622V20BCRLJ柴油机顺利通过中车株洲电力机车有限公司鉴定验收,标志着河柴重工自主研制的高速大功率柴油机进入新的领域。

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内电双源机车牵引用CHD622V20BCRLJ柴油机

2022年6月,装备河柴重工CHD622V16CR、CHD622V20CR两型柴油机的国家级某重点科研项目电源车,出色完成了现场竞优试验,柴油机经受住了高热、高寒、高海拔、高风沙环境严酷考验,柴油机具备高原功率稳定、突加负荷响应快、低温环境启动迅速等技术优点,可在海拔4500米,零下40℃环境下快速启动,达到项目研制的预期目标,可替代进口,实现重点国防领域动力自主可控目标。

砥砺前行 开创未来

十年磨一剑,砺得梅花香。CHD622V20BCR柴油机研制成功,是对河柴重工科研实力的肯定,更加坚定了河柴重工坚持自主创新的信心和决心。新时代,新起点。河柴重工将以CHD622V20BCR柴油机研制为新的起点,牢记使命,矢志不渝不断创新,引领船用高速大功率内燃机行业发展,以中国高速大功率柴油机“国家队”的本色和实力挺起中国动力的脊梁。

2022年河柴重工迎来了新的机遇,随着某新型300吨执法艇、无人艇等项目的论证实施,对CHD622V20BCR柴油机应用推广带来了新机遇,提出了新要求。践行历史使命,牢记保军首责,提供可靠、顶用,性能优良的柴油机,是河柴的责任。针对项目需求,河柴重工已着手开展适装性适应性等应用技术研究。在中华民族伟大复兴的时代召唤下,河柴重工有信心、有能力发展自主品牌柴油机,有决心、有措施为国防建设及国民经济发展作出贡献!

展望未来,河柴重工正在向着“主业突出,自主创新,核心技术自主可控,国内领先,世界一流的高速大功率内燃机及相关多元产业领军企业”的目标奋勇前进!

河柴动力,奔腾不息!