在燃气发动机领域,潍柴稳坐头把交椅。今年5月,潍柴于上海隆重推出了全新的燃气动力4.0平台,其产品凭借卓越的动力性能和低气耗特性,在市场上持续受到热捧。
而在2025潍柴年会的盛大场合,潍柴WP16NG天然气发动机基于燃气动力4.0平台惊艳亮相。这款全新推出的大排量、大马力燃气动力,不仅刷新了天然气发动机的最大马力纪录,更彰显了潍柴在燃气发动机领域的领先地位。
接下来,让我们详细了解一下这款全新发动机的动力性能。它拥有高达750匹的马力,以及峰值扭矩达到3400N·m的强劲动力。特别值得一提的是,这款发动机在800rpm至1350rpm的转速范围内就能输出这样的扭矩。这一卓越的动力表现,不仅打破了此前由WP17NG保持的700马力纪录,更引发了人们对这款发动机实际应用的广泛关注。在听到如此强大的动力参数时,我们不禁要问,是否真的有必要使用如此大马力的发动机呢?
答案是:确实有必要!
随着用户对大马力发动机的需求不断攀升,已有数台WP17、WP17NG发动机的重卡成功交付,它们主要服务于以云贵川为代表的西南山区。这些地区的经营业务以干线高效物流和绿色通道运输为主,行驶坡度大、运输货物重、时效要求紧等特点显著。在这样的工况下,大马力发动机的需求显得尤为迫切。
同时,由于天然气气价差异显著且相比燃油具有显著的成本优势,燃气发动机的应用也日益广泛。然而,燃气发动机也面临动力不足、运行效率低下、发动机制动功率不足以及在高负荷状态下寿命较短等问题。因此,大马力天然气发动机成为了众多用户的迫切需求。
潍柴针对市场需求,推出了全新的WP16NG 4.0燃气发动机。这款发动机拥有750匹的最大马力,为车辆提供了卓越的动力性能。与之前的发动机相比,其升功率达到了47.7匹,动力性提升了19%,爬坡能力更是提升了25%。此外,该发动机的扭矩也相当可观,达到了3400N·m,升扭矩为216.5N·m,相较于先前机型,扭矩提升了21%。更值得一提的是,发动机在800rpm至1350rpm的转速区间内就能输出扭矩,这一设计使得发动机在低速时仍能保持强大的扭矩输出,即转速较低时动力依旧充沛。这不仅使得重载起步变得轻松自如,还能有效减少换挡次数,进一步提升平均车速。
以往,发动机在上坡时可能因动力不足而需要降挡来弥补,同时也会降低巡航车速。然而,WP16NG 4.0发动机凭借其低速大扭矩的特性,能够在上坡时维持车速,无需降挡即可轻松应对,从而减少了降挡的频率。这一优势使得最高挡的使用占比增加了15.2%,不仅提升了车辆的经济性,还有效地提高了时效性,特别是在西南山区的复杂路况下,其优越性更是显而易见。
WP16NG 4.0燃气发动机,作为潍柴燃气4.0平台的一部分,继承了该平台的多项先进技术。其中,偏置曲轴技术是其关键之一。通过飞轮中心位置的气缸与曲轴轴心之间的角度设计,潍柴WP16NG 4.0有效地减少了做功冲程时活塞所受的侧向力。这一技术不仅降低了活塞对气缸侧面的摩擦压力,还减少了因此产生的能量损失。最终,发动机的热效率得到了显著提升,同时延长了气缸与活塞的耐用性。
折返式进气道设计
潍柴WP16NG 4.0发动机采用了创新的折返式混合技术与平行气道结构。其进气道末端精心设计成一个折返式的U型弯,这一巧妙构思极大地提升了混合气的均匀性。当混合气进入内部平行气道时,由于气体克服的阻力减小,泵气损失因此减少了高达10%。这种更充分的混合气使得发动机内的燃烧状态得到显著改善,不仅有助于抑制爆震现象,还能加快燃烧速度并提高燃料燃烧效率。
整体式缸盖与双顶置凸轮轴技术
在潍柴WP16NG 4.0发动机中,采用了整体式缸盖与双顶置凸轮轴(DOHC)相结合的配气机构。相较于传统的大型发动机,这种设计新增了一根凸轮轴,使进排气门能够各自独立控制,从而大大提高了配气的精准度。通过这种设计,发动机能够更准确地掌握进气时机和进气量,进而提升了配气机构的可靠性,这一改进使得可靠性提升了20%。
值得注意的是,DOHC技术的实现对于燃烧室的设计和气门的布置角度都提出了新的挑战。与SOHC的气门水平布置不同,DOHC的气门需要倾斜布置,这也就意味着燃烧室的形状必须进行相应的调整以适应这种变化。
棚顶式燃烧室内部结构
潍柴WP16NG 4.0发动机采用了高稳定性火焰传播燃烧技术,其燃烧室设计为棚顶式结构,这种结构的特点在于其内部断面形状酷似一个三角屋棚顶。这种设计不仅降低了进排气的阻力,还显著提高了燃烧室中的滚流比。在混合气顺畅进入燃烧室时,会形成一个类似龙卷风的形状。当火花塞点燃时,火焰会自上而下在燃烧室中传递。得益于龙卷风形状的特性和提升的滚流比,发动机的燃烧速度得到了显著提高,达到了30%的增幅。燃烧速度的加快直接提升了发动机的效率,从而为54.16%的高热效率做出了重要贡献。
点火线圈的深埋设计
在改装车领域,一个普遍的认知是,随着功率的提升,点火线圈和火花塞也需要相应升级,以应对更高的能量需求。这一原则同样适用于商用车燃气发动机。潍柴WP16NG 4.0发动机便采用了高能点火系统,其点火能量提升了40%。这种集成式直插火花塞设计不仅提高了点火效率,还促进了混合气在缸内的更充分燃烧。燃烧效率的提升直接带来了动力和效率的双重增长,同时降低了气耗。
值得注意的是,潍柴WP16NG 4.0的点火线圈布置也独具匠心。与其他燃气发动机不同,该发动机的点火线圈被巧妙地深埋在机器内部,上方还加装了一个盖板,这种设计不仅增强了防水防尘性能,还通过迎风面的通风散热空隙,避免了长时间高负荷工作导致的线圈融化问题。
前置的串联EGR冷却系统
在燃烧过程中,EGR将部分废气引入进气系统,促进新一轮的燃烧,从而减少排放尾气中的氮氧化物。然而,燃气发动机的高工作温度和排温导致EGR系统面临高损坏率,尤其是内漏问题。为此,潍柴WP16NG 4.0发动机配备了前置的串联EGR冷却系统。
该系统的创新之处在于结合了风冷和水冷技术。冷却器被精心设计在发动机的最前方,充分利用车辆进气格栅的迎面风进行冷却,而且车速越快,冷却效果越好。此外,冷却器下方还连接了散热水管,潍柴WP16NG 4.0发动机更是对该水管进行了加粗设计,以增大水流量。这套冷却系统不仅能进一步降低废气温度,还能有效减轻EGR系统的热负荷,进而显著降低故障率,并大幅提升机器的可靠性。
油气分离系统加热模块
在探讨发动机的可靠性时,我们不得不考虑其在极端环境下的表现。许多燃气车如今都采用闭式呼吸器进行曲轴箱通风,这种设计在寒冷地区可能面临一个问题:油气分离器分离后的气体在返回进气道的过程中,可能会遇到先前管路中的水结冰,阻碍气体的顺畅通行。随着发动机运转,曲轴箱内的压力会逐渐升高,最终可能导致发动机受损。为了解决这一问题,潍柴WP16NG发动机特别增设了加热模块,确保油气分离器出口管路内部不会结冰,从而保障发动机在寒冷地区的稳定运行,减少用户损失。
复合材料油底壳的轻量化优势
在探讨发动机的重量优化时,我们不得不提及复合材料的应用。潍柴WP16NG发动机便是一个生动的例子,其油底壳采用复合材料打造,不仅减轻了整机的重量,还为发动机的轻量化设计贡献了一份力量。这样的设计,在16升的大排量燃气发动机中尤为引人注目,彰显了潍柴在发动机技术研发上的匠心独运。
电控离合风扇的应用
在发动机的散热系统中,电控离合风扇扮演着至关重要的角色。通过精确控制风扇的离合,能够有效地调节发动机的散热效果,确保其在各种工况下都能保持最佳的运行状态。这一技术的应用,不仅提升了发动机的性能,也为整车的高效运行提供了有力支持。
离合水泵的应用
在发动机的冷却系统中,离合水泵同样发挥着不可或缺的作用。通过智能控制水泵的离合状态,可以实现对发动机冷却效果的精细调节,从而保障发动机在不同工作环境下都能稳定运行。这一技术的运用,进一步优化了发动机的冷却性能,为整车的安全、高效运行提供了坚实保障。
0系列燃气机在低气耗方面的卓越表现,除了得益于其出色的机体设计,还离不开一系列高端附件的助力。例如,其散热风扇和水泵均配备了离合功能,能够在不需要时自动切断,从而减轻发动机的负担,实现气耗的有效节约。
而大排量发动机,在动力性、气耗和可靠性方面已展现出显著优势,此外,其安全性也备受瞩目。得益于DOHC发动机技术的成熟,以及大排量带来的制动功率提升,潍柴WP16NG 4.0的发动机制动功率高达470kw,换算成马力则达到640匹。这一数据堪比甚至超越了沃尔沃D13 VEB+和奔驰om471等知名发动机的制动功率。这样的发动机制动效果,足以媲美液缓,为长期行驶在云贵川等复杂路况的卡友们提供了额外的安全保障。
潍柴WP16NG发动机,其750马力的强劲动力并非一蹴而就,而是源于潍柴对产品性能与可靠性的不懈追求。这款发动机的诞生,不仅进一步拓宽了潍柴在燃气发动机领域的产品线,更彰显了其在重型牵引车市场的领先地位。如今,潍柴已成功构建了从10升到17升的全方位产品矩阵,为追求卓越动力的客户提供了更多元化的选择。
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