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西南研究院振兴氢发动机概念 制动热效率至少可达到50%

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,西南研究院(SwRI)正在探索清洁汽车技术,以使传统的内燃机能够高效地使用氢燃料。

future, modern

(来源:SwRI)

长期以来,研究人员一直致力于在内燃机中使用氢气来替代汽油、柴油和天然气,减少二氧化碳的排放。氢气在内燃机中火焰传播速度快,燃烧状态好。但由于其点火能量较低,仍需克服一系列挑战。氢气的这些特性会导致提前点火。在这个过程中,空气和燃料的混合物将在未燃烧的燃料中点燃,导致不受控制的燃烧和随后对发动机的损坏。

SwRI的传动系统设计部门探索应对这些挑战的潜在解决方案,例如提高现有氢内燃机概念的效率。最近,SwRI总工程师Thomas E. Briggs博士、Graham Conway博士和汽车推进系统部主任Terry Alger博士模拟了四种新方法,通过火花点火燃烧氢气为内燃机提供燃料。

2000年代末,美国能源部和大量汽车制造商大力支持氢内燃机的发展。SwRI的研究是基于当时提出的一些观点。据报道,当时的研究表明,氢燃料火花点火(SI)发动机在实验室中可以达到45%的制动热效率(BTE),与当时的柴油发动机相当。目前,典型汽油机的BTE为30-43%,现代柴油机为42-50%。相比之下,SwRI的每一种模拟方法都显示了至少达到50% BTE的前景。

布里格斯说:“提高制动热效率可以降低油耗。SwRI完成的每一次模拟并不意味着燃烧系统的优化标定已经完成,而是表明其热效率与基准柴油机相当。同时,氮氧化物(NOx)的排放达到与燃烧柴油相同的水平,但没有一氧化碳、碳氢化合物、煤烟或二氧化碳的排放。这是非常有前途的。”

Briggs,Conway和Alger最近获得了一项技术专利,该专利可以改善氢燃料喷射的管理,优化空气燃料混合物,并将提前点火的风险降至最低。该团队正在与发动机供应商合作,以获得合适的喷油器,并进入第二研究阶段。

Briggs说:“SwRI处于一个有利的位置,可以从以前的氢发动机开发过程中学习并做出改进。凭借在汽车工程、排放测试和氢能研究方面的强大背景,它将引领向更清洁的氢燃料汽车的过渡。”据国外媒体报道,西南研究院(SwRI)正在探索清洁汽车技术,以使传统的内燃机能够高效地使用氢燃料。

future, modern

(来源:SwRI)

长期以来,研究人员一直致力于在内燃机中使用氢气来替代汽油、柴油和天然气,减少二氧化碳的排放。氢气在内燃机中火焰传播速度快,燃烧状态好。但由于其点火能量较低,仍需克服一系列挑战。氢气的这些特性会导致提前点火。在这个过程中,空气和燃料的混合物将在未燃烧的燃料中点燃,导致不受控制的燃烧和随后对发动机的损坏。

SwRI的传动系统设计部门探索应对这些挑战的潜在解决方案,例如提高现有氢内燃机概念的效率。最近,SwRI总工程师Thomas E. Briggs博士、Graham Conway博士和汽车推进系统部主任Terry Alger博士模拟了四种新方法,通过火花点火燃烧氢气为内燃机提供燃料。

2000年代末,美国能源部和大量汽车制造商大力支持氢内燃机的发展。SwRI的研究是基于当时提出的一些观点。据报道,当时的研究表明,氢燃料火花点火(SI)发动机在实验室中可以达到45%的制动热效率(BTE),与dies相当……当时的发动机。目前,典型汽油机的BTE为30-43%,现代柴油机为42-50%。相比之下,SwRI的每一种模拟方法都显示了至少达到50% BTE的前景。

布里格斯说:“提高制动热效率可以降低油耗。SwRI完成的每一次模拟并不意味着燃烧系统的优化标定已经完成,而是表明其热效率与基准柴油机相当。同时,氮氧化物(NOx)的排放达到与燃烧柴油相同的水平,但没有一氧化碳、碳氢化合物、煤烟或二氧化碳的排放。这是非常有前途的。”

Briggs,Conway和Alger最近获得了一项技术专利,该专利可以改善氢燃料喷射的管理,优化空气燃料混合物,并将提前点火的风险降至最低。该团队正在与发动机供应商合作,以获得合适的喷油器,并进入第二研究阶段。

Briggs说:“SwRI处于一个有利的位置,可以从以前的氢发动机开发过程中学习并做出改进。凭借在汽车工程、排放测试和氢能研究方面的强大背景,它将引领向更清洁的氢燃料汽车的过渡。”

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