长城氢气发动机技术浅析

文章来源：汽车动力总成发布时间：2021-07-12

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氢气内燃机车，本质上与目前开的汽油内燃机车更像，只是燃烧介质从轻质燃油变成氢气。

氢燃料电池车，本质上是一个增程式电动车，只是它的增程器是一个氢燃料电池反应堆。氢气内燃机车，本质上与目前开的汽油内燃机车更像，只是燃烧介质从轻质燃油变成氢气。

氢能汽车，顾名思义，是以氢作为能源的汽车，将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。氢能汽车分为两种，一种是氢内燃机汽车(Hydrogen internal combustion engine vehicle, HICEV)是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）产生动力推动汽车。氢燃料电池车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应产生电力推动电动机，由电动机推动车辆。

广泛使用氢燃料作为交通能源是氢经济的一个关键因素。使用氢为能源的最大好处是它跟空气中的氧反应，仅产生水蒸气排出，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。

6月17日，长城汽车蜂巢动力第1000万台发动机下线仪式于江苏扬中举行，这也意味着长城汽车成为首个发动机产销破千万的中国汽车品牌。

与此同时，在下线仪上，蜂巢动力还展示了未来的产品规划，其中包括6款全新发动机，涵盖混合动力专用、氢动力发动机、合成燃料发动机等多种形式，热效率最高可达45%。

具体来看，这六款发动机分别是：1.5L第五代DHT发动机、 2.0L第五代发动机、2.0T稀燃预燃室发动机、合成燃料专用发动机、氢气发动机。

其中，2.0T稀燃预燃室发动机热效率高达45%，该发动机专为中小型混动车设计，搭载高充量稀薄燃烧技术、可变润滑管理等技术，最大功率150马力，峰值扭矩240牛·米，预计2023年推出。

而1.5L第五代DHT发动机，采用蜂巢全新混动燃烧架构，使动力性和油耗达到了较好的平衡，其热效率为43%+，最大功率为163马力，最大扭矩240牛·米，将于2022年推出。

除了传统燃油发动机之外，蜂巢动力还展示了合成燃料专用发动机的规划。这款发动机热效率为40%，最大功率90kW，最大扭矩230N·m，将于2024年年推出。

此外在2025年，长城将推出氢气发动机，这款发动机拥有120kW的最大功率和230N·m的最大扭矩，热效率高达42%；同时得益于氢气的清洁能源特性，可实现零碳排放。

氢气发动机预计在2025年推出，氢气燃料发动机一直以来都被当作最理想的发动力燃料，不仅是因为氢气燃烧后只产生水，并且氢气也是可再生资源的一种，但是氢气的生产运输保存等技术难度大，目前还没有取得突破性的进展，但是长城汽车绝不放弃任何一种可能性的研究，响应国家“碳达峰、碳中和”号召，践行“绿色出行”理念，实现“零碳排放、近零污染排放”的清洁、高效氢气发动机。目前长城研发的氢气发动机能输出最大功率120kW，峰值扭矩230N·m，并且搭载氢气专用直喷系统、高压耐腐蚀氢气供给系统等多项新技术，能让这台发动机的热效率达到42%+。

高效燃烧系统：改善火焰传播，降低爆震倾向，避免回火；缩短进气道长度，降低压损；优化整体气道流线，增大进气流量系数。

高压集成直喷氢轨：200bar高压直喷；外开式喷氢器；混合气混合均匀；满足大流量氢气需求；内部摩擦小。

冷型火花塞：散热能力强；扁平三爪电极；降低侧点极进入气缸深度，避免早燃。

稀燃专用增压器：降低排气阻力；提升充气效率；兼顾高低速性能需求；完成超稀薄燃烧，实现“近零排放”。

耐氢脆零部件：耐氢脆喷嘴、耐氢脆氢轨；零部件表面采用低氢扩散扩散性及溶解度的镀涂层（Cu、Mo、Al、Ag）；热处理，降低零部件对氢的溶解度。

长城这款氢气发动机的热效率为42%，最大功率为120kW（163Ps），最大扭矩230N·m，搭载氢气专用直喷系统、高压耐腐蚀氢气供给系统等多项新技术，预计2025年投入使用。

氢气发动机预计在2025年推出，氢气燃料发动机一直以来都被当作最理想的发动力燃料，不仅是因为氢气燃烧后只产生水，并且氢气也是可再生资源的一种，但是氢气的生产运输保存等技术难度大，目前还没有取得突破性的进展，但是长城汽车绝不放弃任何一种可能性的研究，目前长城研发的氢气发动机能输出最大功率120kW，峰值扭矩230N·m，并且搭载氢气专用直喷系统、高压耐腐蚀氢气供给系统等多项新技术，能让这台发动机的热效率达到42%+。

注：文章中引用数据和图片来源网络