姓名:冯慧华;贾博儒;左正兴;张红光;张志远;王伟;张付军;魏一迪;王嘉宇;李健;刘唱;雷启铭
性别:男
单位:1、北京理工大学;2、北京工业大学
奖励:2023 年度中国内燃机学会科学技术奖一等奖
该项目针对未来动力系统能量输出高效化、以电为主多源化、信息控制智能化、模块布置柔性化等需求,开展以自由活塞内燃机和直线电机直接耦合的自由活塞内燃发电系统关键技术研究,在国家自然科学基金、原总装备部探索一代项目、国防科工局基础产品创新计划、军委科技委“先进陆上动力”重大专项等课题支持下,项目组取得了以下创新性成果:1)发明了一种几何压缩比在线可调、起动-发电工作模式可以切换的自由活塞直线内燃发电动力系统新构型,提出了双缸双活塞直线内燃发电系统样机新方案;2)提出了通过活塞位置主动调控、加快压缩/膨胀、降低系统传热损失,使加热过程近似等容的高势自由可控热力循环,明确了获得60%以上指示热效率的有效途径。3)提出了以电惯量等效惯性飞轮的连续周期能量动态平衡控制策略,实现了双缸双活塞样机最高运行频率超过35Hz的连续稳定运行。
依托本项目形成的学术成果获授权发明专利38项,实用新型11项,受理发明专利10项,软件著作权8项,发表SCI/EI学术论文92篇(其中SCI论文59篇),其中有5篇ESI高被引论文,且在燃烧、能源等领域顶级刊物均有发文。且成功应用于北方发动机研究所等多家单位。
本项目受到国际同行及国内军方高度认可,有望引领未来陆上机动平台动力技术的发展,实现未来动力传动技术热效率、体积功率密度等指标的颠覆式变革。该成果成功应用于北方发动机研究所、北方车辆研究所、广西玉柴特种装备有限公司、潍柴重机股份有限公司等。