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高性能大马力农用动力关键技术及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    S220.3
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目涉及动力机械工程、内燃机工程、机械工程等领域。随着中国农村土地规模经营与劳动力的大量转移,大型农用机械的应用日渐普遍,随之高性能大马力农用动力产品的刚性需求与日俱增。长期以来,中国农机专用动力基础研究不足,核心部件和高端机型高度依赖进口,加之国内农机及其配套零部件企业大多独立地开展研发工作,尚未建立动力系统总成一体化设计的研发体系,现有大马力农用动力产品普遍存在油耗高、动力性、舒适性和可靠性差等问题,亟待升级换代。《中国制造2025》与《农机装备发展行动方案2016-2025》均指出,立足国内自主零部件配套,开发生产新型节能环保农用发动机,是全面掌握农用机械核心零部件关键技术的重要目标。在国家科技支撑计划、自然科学基金和江苏省成果转化项目等资助下,突破高效节能与排放控制、整机系统匹配与专机专用开发等核心技术,开发了拥有自主知识产权的系列大马力农用动力新产品。 主要技术创新:①构建了发动机冷却水腔内汽液两相流动可视化及整机热负荷试验方法和测试规范,提出了在高热负荷区域内实施适度的核态沸腾传热的冷却新思路,丰富了发动机共轭相变冷却传热的数值计算理论,发明了电磁驱动变叶片角度新型风扇,优化了冷却系统结构,形成了关键摩擦副的低摩擦主动设计关键技术,实现了整机润滑摩擦和机油消耗的协同控制;总体改善目标产品燃油消耗4~10%,发动机经济运行区域显著拓宽。②攻克了电控高压共轨燃油喷射与应用技术,首次实现自主研发共轨燃油喷射系统在农用动力上的大批量应用;基于国产核心部件,掌握了农用柴油机高效燃烧与超低排放控制关键技术;摆脱了行业核心部件和高端产品长期依赖国外品牌的窘境。③提出了农用动力总成系统一体化设计思想,进行了柴油机-变速箱-外负载的优化匹配与自主标定,拓展了发动机高效运行区域,提高了扭矩储备和瞬态特性,并有效提升可靠性;针对农用装备作业环境恶劣,外负载波动频繁特征,改变农用动力“一机跨界多用”局面,完成了农业装备“专机专用”集成化开发与配套。 完成科技成果鉴定4项,授权发明专利26项,其中核心专利10件,软件著作权2件,制修订国家标准2项。研究成果在常柴股份、常发农装、东风农机、江苏沃得和悦达智能农装等多个农机骨干企业推广应用;立足自主核心零部件,开发了G系列高性能大马力农用柴油机,获中国农机行业年度产品创新奖,产品具有结构紧凑、功率密度高、低油耗及低排放等特点,配套农用装备后整机运行稳定、作业效率高及可靠性好,市场推广前景广阔,在所属功率档的轮式拖拉机配套占有率45%,收割机市场占有率达60%以上。据部分应用企业统计,近两年来,新增销售356946.4万元,利税69790.6万元,取得了良好的经济与社会效益。项目的实施契合了“中国制造2025”战略与低碳农业的重大需求,有力增强了行业对自主品牌的自信心,促进了中国农用动力产品的升级换代,提高了全球市场的核心竞争力。
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