【通讯员:宋康】2021年8月5日至11日,第12届天津大学内燃机暑期国际课堂以线上形式成功举办。此次暑期课堂以未来内燃动力低碳和碳中和技术为主题,邀请了来自澳大利亚、日本、中国、奥地利、德国和英国的7位顶级专家,面向国内外高校师生、企业及研究院所技术人员开展免费授课,本次暑期国际课堂的参加学员近3000人次。
8月5日,澳大利亚新南威尔士大学的Shawn Kook教授为广大学员开展了题为“Dual-fuel hydrogen engine technologies for marine propulsion and power generation”的讲座。Shawn Kook教授系统介绍了氢气-柴油双燃料直喷发动机(H2DDI)基础理论,揭示了氢气-柴油机混合气的形成与燃烧放热机理,讨论了氢气占比、喷射时刻等控制参数对于发动机热效率、排放及噪声的影响规律,阐述了氢气-柴油双燃料直喷热效率的变化规律及其损失机理。
图1 澳大利亚新南威尔士大学Shawn Kook教授开展线上授课
8月6日,丰田汽车研发中心(中国)有限公司的Mitsuo Sakai部长,开展了题为“THS (Toyota Hybrid System) and hybrid dedicated engine technologies”的讲座。Mitsuo Sakai部长介绍了丰田混动系统的基本概念,回顾了THS系统的电池、电机、PCU的迭代升级历程,对比了混合动力发动机和普通发动机在结构和性能等多方面的差异,并分享了丰田公司在提高发动机热效率的最新技术。
图2 丰田汽车研发中心(中国)有限公司Mitsuo Sakai部长开展线上授课
8月7日,天津大学焦魁教授开展了题为“燃料电池技术”的讲座。焦魁教授介绍了燃料电池的原理、特点与优势,对比分析了几种主流燃料电池的反应机理、反应特点,包括碱性燃料电池、碱性膜燃料电池、低温质子交换膜燃料电池、高温质子交换膜燃料电池,以及固体氧化物燃料电池,并展望了燃料电池的未来发展和研究方向。
图3 天津大学焦魁教授开展线上授课
8月8日,德国FEV 公司的Matthias Thewes博士,开展了题为“Carbon neutral hybrid powertrains for the future of mobility”的讲座。Matthias Thewes博士分析了混合动力系统未来发展潜力,分析了氢气和e-fuel实现碳中和的关键问题,阐述了其在混动发动机中应用的特点及难点。
图4 德国FEV 公司Matthias Thewes博士开展线上授课
8月9日,德国IAV公司的Hubertus Ulmer博士做了题为“E-Mobility commercial vehicle system”的讲座。Hubertus Ulmer博士分析了当前汽车领域的法规政策和不同动力系统车辆的特点,讨论了未来商用车的动力多元化发展路线,介绍了电动、燃料电池和氢内燃机驱动的商用车辆的结构特点、优缺点和发展瓶颈。
图5 德国IAV公司Hubertus Ulmer博士开展线上授课
8月10日,英国布鲁奈尔大学的赵华教授开展了题为“Zero carbon engines and their fuels” 的讲座。赵华教授介绍了实现零碳的发动机及燃料技术,分析认为短期内实现零碳排放的有效技术手段是提升发动机的热效率并采用混合动力技术;长期看,实现零碳排放的手段是采用零碳或碳中和燃料。
图6 赵华教授开展线上授课
8月11日,奥地利AVL公司的Gernot Graf博士做了题为“The future ICE and Its Role in Decarbonized Transport” 的讲座。Gernot Graf博士介绍了欧洲、中国、美国的内燃机排放法规和未来趋势,分享了指示热效率达到50%的AVL R&D发动机的基本参数、现状和试验结果。Gernot Graf博士认为氢燃料发动机是未来实现碳中和的重要手段,并具体分析了多点喷射和缸内直喷两种不同的喷射方式对整机热效率和排放的影响。
图7 奥地利AVL公司的Gernot Graf博士开展线上授课
天津大学 “内燃机暑期国际课堂” 依托天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,自2009年起至今已经连续举办了十二届,为国内外高校、科研院所和企业的研究生、青年教师以及工程技术人员提供了与国际知名专家交流学习的宝贵机会,在学科和行业内产生了重要影响。