长安发动机之氢燃料内燃机
氢燃料发动机工作原理
氢燃料发动机工作原理
1 氢燃料发动机的工作原理
氢燃料发动机是使用氢气作为燃料的机械涡轮发动机。
它和汽油发动机的工作原理有许多相似之处，但它有着高效燃烧和高压比的优势。
它可以用来替代常见的内燃机，比如汽油外燃机和柴油发动机。
氢气与汽油不同，它是一种具有很高热量的持久燃料。
因此，发动机可以从氢气中获得更多的能量，比从汽油获取的能量多得多。
此外，氢气可以安全存储，而不会产生汽油的污染物。
它们也有助于减少空气污染和绿色排放。
氢燃料发动机的工作原理是在一定的高压下，将浓缩的氢气，通过一个像汽油发动机般的涡轮，在发动机内混合氧气一起燃烧。
当氢气经过压缩室时，发动机就像一台汽油发动机一样，氢气燃烧时会产生热量，热量转化到压缩室内的气体，形成气体团。
因为氢气有很高的热量，所以这个气体团很热。
气体团经由排气歧管出去，从而产生推动力，这样就可以给车辆提供动力。
总之，氢燃料发动机的工作原理基本与汽油发动机类似，但它的优势在于能够从氢气中获取更多热量，而且相对应的排放也很低。
所以，它可以大大提高汽车的效率，大大减少污染。
氢内燃机结构
氢内燃机结构氢内燃机是一种利用氢气作为燃料的发动机，其结构与传统的内燃机有所不同。
氢内燃机的结构主要包括氢气供应系统、燃烧室、气缸、曲轴连杆机构和排气系统等几个部分。
首先，氢气供应系统是氢内燃机的重要组成部分，它主要由氢气储存罐、氢气输送管道、氢气喷射器和氢气压力调节器等组成。
氢气储存罐通常采用高压氢气储存技术，将氢气压缩到高压状态，以便在燃烧时提供足够的能量。
氢气输送管道将氢气从储存罐输送到燃烧室，氢气喷射器则将氢气喷射到燃烧室中，与空气混合后进行燃烧。
其次，燃烧室是氢内燃机的核心部分，它是氢气和空气混合后进行燃烧的地方。
燃烧室的结构通常采用直接喷射式或间接喷射式。
直接喷射式燃烧室将氢气和空气直接喷射到燃烧室中进行燃烧，而间接喷射式燃烧室则将氢气和空气分别喷射到燃烧室的不同位置，通过混合后进行燃烧。
第三，气缸是氢内燃机的另一个重要组成部分，它通常由气缸体、气缸盖、活塞和气门等组成。
气缸体和气缸盖通常采用铝合金材料制成，以便提高散热效果。
活塞则是氢内燃机中的运动部件，它通过曲轴连杆机构与曲轴相连，将氢气和空气混合后的燃气压缩，从而产生动力。
气门则是氢内燃机中的控制部件，它通过开关控制氢气和空气的进出，以便控制燃烧室中的燃气量和燃烧速度。
最后，曲轴连杆机构和排气系统也是氢内燃机的重要组成部分。
曲轴连杆机构将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，从而产生动力。
排气系统则将燃烧后的废气排出燃烧室，以便为下一次燃烧提供空间。
总之，氢内燃机的结构与传统的内燃机有所不同，它采用氢气作为燃料，具有环保、高效、低噪音等优点。
随着氢能技术的不断发展，氢内燃机将成为未来汽车发动机的重要选择之一。
氢燃料发动机工作原理介绍
氢燃料发动机工作过程不涉及燃烧，无机械损耗，能 量转化率高，产物仅为电、热和水，运行平稳，噪音低。被 称为“终极环保发动机”。
A
3
二、氢燃料发动机组成部件
氢燃料电池发动机是由电堆、氢气供给循环 系统、空气供给系统、水热管理系统、电控 系统和数据采集系统六大组成部分。
A
4
2.1、电堆
电堆作为氢燃料电池发动机的核心部件 ，氢气与氧气发生化学反应产生电能的场所 。
2.5、电控系统
氢燃料电池发动机的电控系统主要是由发动 机控制器（FCU）及各种传感器构成。
A
10Biblioteka 2.6、数据采集系统数据采集系统主要是指数据采集器。通过数 据采集系统，可以时刻监控氢燃料电池发动 机运行的各种参数及状态，如发动机地理位 置、运行状态、各项传感器参数等，对各项 参数进行数据分析处理，并针对参数异常情 况实时报警、记录。
A
7
2.3、空气供给系统
空气供给系统包含空气滤清器、空压机/吹风 机、空气增湿器三个部件。
A
8
2.4、水热管理系统
水热管理系统（ATS）由水泵、散热风扇和 水温传感器三大部件组成，和传统内燃机散 热小循环系统类似。 氢燃料电池发动机冷却液是由去离子水和乙 二醇水溶液按照一定比例调和成的溶液。
A
9
A
13
THANKS 谢谢聆听
氢燃料发动机工作原理介绍
研究院 2019年4月19日
目录
一、什么是氢燃料发动机 二、氢燃料发动机组成部件 2.1、电堆 2.2、氢气供给循环系统 2.3、空气供给系统 2.4、水热管理系统 2.5、电控系统 2.6、数据采集系统
三、电堆工作原理
A
2
一、什么是氢燃料发动机
氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较_尚明伟
第26卷第6期Vo l.26,No.6滨州学院学报Journal of Binzho u University2010年12月Dec.,2010氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较收稿日期:2010-09-25基金项目:滨州学院科研基金项目(BZXY G1003)第一作者简介:尚明伟(1981-),男,河南开封人,助教,硕士,主要从事氢燃料内燃机的燃烧与优化控制研究,E O mail:shang mingw ei415@163.co m.尚明伟,崔 鹏,石爱平(滨州学院自动化系,山东滨州256603)摘 要:综述了国内外氢燃料内燃机车和氢燃料电池车的研究现状及发展趋势,并对二者的应用前景进行了比较.通过比较找出了二者的区别和联系,得出了氢燃料内燃机车是氢燃料电池车的过渡产品,氢燃料电池车是最终的发展方向这一结论. 关键词:氢燃料内燃机车;氢燃料电池车;应用前景比较中图分类号:TK 91 文献标识码:A 文章编号:1673-2618(2010)06-0108-050 引言当前,化石燃料(石油、煤、天然气等)日益枯竭,其价格也日益攀升,世界各国都开始实行能源多样化战略,加大新能源研发力度.而在各种新能源中,太阳能、风能不稳定,氢能源是目前最有可能实现实用的新能源.据相关调查显示,2004年至2008年,工业化国家在氢能领域的开发投入年均递增20.5%,各国对氢能实际利用的开发硕果累累,下一次工业革命的幻想也似乎越来越逼真[1].氢能源具有资源丰富、来源多样、环保性高、可再生性强等优点,可以同时满足资源、环境和持续发展的要求,这是其他能源所不能比拟的.因此可以说,氢能是人类未来的能源[2].氢作为车用能源有两种主流的转化方式.一种是以现有车用内燃机为基础的燃用氢的车用发动机;另一种是以质子交换方式的车用燃料电池发动机[3].近几年来随着技术的突破,氢燃料内燃机车和氢燃料电车都得到了迅速发展,一跃成为汽车行业注目的焦点,它们正在开启并引领一个新的汽车革命时代.1 氢燃料内燃机氢燃料汽车使用的是在传统内燃机的基础上加以修改后可以直接用氢为燃料进行燃烧,产生动力的内燃机.氢燃料燃烧产物只有水和氮氧化物,不会产生颗粒、积碳等,从而大大减少了发动机的磨损,减轻了润滑油被污染的程度,可以认为是发动机最清洁的燃料.燃氢汽车不污染环境,是一种环境友好的绿色交通工具.国内外为此展开了技术竞赛,都想在这一领域独占鳌头.1.1 国外氢燃料内燃机车发展概况国外对氢燃料内燃机车的研究起步比较早.早在19世纪中期,人们就开始对用氢来作为发动机的燃料发生兴趣.到20世纪初,该项研究取得一些进展.英国学者Ricardo 和Burstoll 第一次认真全面研究了氢发动机,两人用了20年对氢发动机的燃烧和工作过程进行了详细的研究[4].20世纪80年代以来,由于国际石油价格上涨,人们开始对氢内燃机投入更多的热情.日本、美国和德国等国家开展了大量的研究工作,其中以日本武藏工业大学与尼桑公司于1990年合作研制成功的/武藏汽车0第6期尚明伟,崔鹏,石爱平氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较液氢汽车为代表.2001年以来,世界各大主要汽车制造商相继推出了自己豪华的氢燃料内燃机车,这使得氢燃料内燃机车的研究及应用步入了新的台阶.福特于2001年推出了第一辆氢燃料内燃机试验车,在此后的多次车展中相继展出了多款氢燃料概念车.又于2006年推出面向客户的氢燃料内燃机车,这是一款氢燃料6.8LV10发动机,用于装备福特E-450氢燃料机场往返客车.这类客车旨在以后快速发送乘客,首先在佛罗里达州运行,然后在北美其他地区推广.同时,福特也正在开展下一代氢燃料内燃机的研究,包括提高功率和燃油经济性的直喷技术[5].2007年3月份,从慕尼黑、布鲁塞尔和华盛顿传出令人振奋的消息.10个欧洲合作伙伴成功完成了氢燃料内燃机项目)))历经3年,实现对氢燃料内燃机的优化.该项目由欧盟委员会发起并推广,项目研发出一款氢燃料内燃机,这款发动机比其他驱动系统在性能和成本上更具鲜明优势.该项目由宝马集团研究和技术中心负责协调,提出两种燃气混合模式的概念,这两种模式已在乘用车和城市巴士的发动机上得到验证,必要的关键性部件也同时研发.同时,在氢燃烧过程中应用了相关模拟工具,用以支持以后生产的发动机开发进程[6].2007年6月19日,宝马在北京召开了BM W氢能7系的发布会.宝马推出世界第一款供日常使用的氢动力豪华高性能轿车BM W氢能7系.BM W 氢能7系完美结合了氢技术及典型的BM W轿车的动态性能和驾驶表现,并展示了氢能驱动技术的巨大潜力,是宝马集团致力于未来世界个体机动性可持续发展的有力证明.这是宝马集团,乃至整个汽车与能源行业向不依赖矿物燃料的可持续机动化产业时代迈进的一个里程碑.1.2国内氢燃料内燃机车发展概况我国对氢燃料内燃机车的研究和开发起步比较晚,但是发展非常迅速.尤其是近年来,各高校、企业和科研院所关于氢燃料内燃机点火成功的捷报不断传出[7].2006年1月,国内首台纯氢气内燃机在江奎科技有限公司实验室运行成功[8].2006年10月,北京理工大学攻克了综合电子控制、运行安全技术、氮氧排放控制等难关,成功开发出了具有超低排放的氢燃料内燃机样机,为我国氢能应用技术开辟了一个新的领域[9].2007年1月,由镇江江奎科技、清华大学、奇瑞汽车三方自主研发的/示范性氢燃料轿车研制项目0正式通过国家级专家组评审,标志着国内第1台以氢燃料为动力的国产轿车正式研制成功.专家组评审后认定:该项目攻克了目前国际上存在的三大技术难题,且具有完全自主知识产权[10].2007年6月18日,我国自主研制的第1台高效低排放氢内燃机在重庆长安汽车集团成功地实现点火.高效低排放氢内燃机是国家/8630计划唯一立项的氢燃料重点项目,它的成功点火标志着我国氢内燃机研究技术已经获得了突破性的进展,为氢内燃机的产业化奠定了基础.长安氢内燃机的成功点火,不仅标志着长安的氢内燃机技术已达到国际先进水平,长安汽车坚持自主创新又取得了新的成果更重要的是,长安氢内燃机的成功研发,将对中国汽车工业新能源的开发利用和中国节能环保事业的发展起到积极的推动与促进作用[11].1.3氢燃料内燃机车应用前景一是,从技术的角度来看,今后氢燃料发动机的研究与发展也将围绕燃烧机理进行.不同运转参数和结构参数下氢发动机的燃烧规律及它们对发动机性能的影响规律、异常燃烧机理及氮氧化物产生机理的研究仍是重要的研究内容.采用缸内喷射,特别是缸内高压喷射液氢的氢发动机是主要的研究对象.高压喷射氢燃料发动机的优点是不会发生回火、早燃,而且压缩比可提高至12~15,从而提高功率和改善热效率,且可以适用于大缸径发动机[12-17].关于高压直喷氢燃料技术最近两年有了技术上的改进.二是,从基础设施的角度,氢燃料内燃机车要想大规模的应用必须有强大的加氢站网络做支撑以及廉价的氢制取成本作保证.现在世界上已有十多个加氢站,我国首都北京已建成一座加氢站,上海的加氢站也已建成,但这远远不够.所以以后应该加大建设加氢站的力度和积极寻找新的廉价的能够大规模获取氢的制取方法.三是,车载贮存技术有待进一步突破.尽管氢燃料内燃机车距大规模应用,还有一段距离,但是其前景是非常诱人的.我们知道,氢能源经济是解决能源危机和环境污染问题的重要途径之一,氢燃料内燃机是实现109滨州学院学报第26卷氢能源经济的有效措施之一[6].2氢燃料电池车早在1839年,William Robent Gro ve爵士通过将水的电解过程逆转而发现了燃料电池的原理,能够从氢气和氧气中获取电能.但是由于氢气不能从自然界直接得到,所以燃料电池的发展就一直停滞不前.直到20世纪60年代,宇宙飞行的发展,才使燃料电池技术重又提到议事日程上来.对能保护环境的能源供应的需求,激发了人们对燃料电池技术的兴趣[18].2.1国外氢燃料电池车发展概况据2003年6月最新统计,目前世界上已经有20余家汽车公司90多种车型的燃料电池汽车问世.迄今为止推出的燃料电池汽车中,压缩氢气最受关注,这主要是因为这种车型的燃料供给在技术性上最为简单可行.各公司出产的FCV(燃料电池车)从续驶里程、最大时速,到燃油经济性,乃至储氢的压力等方面,都取得了较大进展,让人们对燃料电池汽车的未来充满信心[19].目前日本、韩国和美国等发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发,现在已取了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上[20].2.2国内氢燃料电池车发展概况我国的燃料电池研究始于1958年,经过近50年的积累与发展,已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍.尤其在PEMFC(质子交换膜燃料电池)方面,总体水平与先进国家的差距正在缩小.2006年6月9日至12日,上海自主研发的燃料电池轿车/超越3号0参加了在法国巴黎举行的第8届必比登清洁能源汽车挑战赛,顺利通过全部比赛项目,取得了优异成绩,并且完成了120km的拉力赛.国际技术委员会(IT C)成员、法国汽车协会主席多奥先生在演讲中称赞说,尽管各国对于何时实现氢经济还有争论,但是燃料电池汽车的进步是十分明显的,特别是中国上海的燃料电池汽车技术,与世界上任何国家的燃料电池汽车技术没有差距,而且我们知道,这完全是他们自主开发的[21].我国传统汽车工业发展滞后,发展燃料电池汽车是赶超世界汽车工业先进水平的唯一出路.目前主要汽车生产厂商都在抢占燃料电池汽车技术制高点和市场先机,我们要及时把握燃料电池技术与世界先进水平差距不大这一优势,只争朝夕,尽快将燃料电池汽车推向市场.我国政府无论从技术上还是从实用化方面,在推进绿色环保汽车方面都已做出了巨大努力和卓有成效的工作.但是,要使燃料电池走向市场,成为21世纪造福人民的一项宏伟工程,还应该仿效美日欧等国家的做法,在基础设施、税收政策等方面作进一步的工作.世界主要汽车厂商和能源公司在氢能方面投入巨资进行研发.与时俱进,不断创新,是一个企业生存和发展的不竭动力.PEMFC电动汽车在各类电动汽车发展中有明显的优势,应加强PEMFC发动机系统及其装车技术的研究.大批量制取氢气实用化技术对在我国推广PEMFC发电系统有着重要的现实意义.从我国的实际看,利用剩余水电制氢和生物质能制氢是未来发展之路.燃料电池技术同样也可以把中国的汽车工业带向世界前列,为全面建设小康社会作出贡献[22].2.3氢燃料电池车应用前景氢燃料电池的优点是令人难以想象的,如果使纯氢气,它的生产产物只有水,无污染、无噪声、效率高、响应性好等.氢燃料电池不但在汽车上可作为汽车的绿色动力源,而且在工业上也可作为一个大型氢燃料发电站,前景是不言而喻的.整个氢能系统技术中的燃料电池,被加拿大著名科学家斯科特比喻为能源系统的/芯片0,即能源供应中起着重要的关键作用,它进而延伸至整个国民经济和社会发展,以及人民生活中起着不可或缺的重要作用[23].近年来,燃料电池汽车的迅猛发展和商业化的推进席卷了整个世界,其高效节能,以及零排放或接近零排放的良好环境性能,使之成为当今世界能源和交通领域开发的热点.随着国际各大汽车生产商和石油巨头的积极参与,从资金到技术的大力投入,燃料电池汽车已经走出实验室,开始商业化旅程.很多专家更是乐观地认为,燃料电池汽车将引发汽车工业的革命,最终取代传统内燃机车成为主流[19].110第6期尚明伟,崔鹏,石爱平氢燃料内燃机车与氢燃料电池车应用前景比较3氢燃料内燃机车与电池车比较3.1氢燃料内燃机车与电池车的区别燃料电池汽车的动力总成与普通内燃机汽车的动力总成完全不一致.作为汽车动力,燃料电池以其功率大、效率高和无污染等优点被认为是替代石油燃料发动机的理想解决方案之一.但其价格昂贵,使用不便,续驶里程及寿命有限,近期内很难达到实用化水平.相对而言,氢燃料发动机的实用化较易实现,对传统内燃机的结构做不大的改动就可以燃烧氢,而人类对内燃机的应用已有相当成熟的经验.此外,氢燃料用于汽车时性能优越,被认为是最具前景的汽车发动机代用燃料[12].3.2氢燃料内燃机车与电池车的联系氢燃料发动机汽车和燃料电池汽车的研究均已经得到各国科学家和工程师的广泛关注.燃料电池电动汽车和氢燃料发动机汽车在车载氢源等方面的共性之处使二者的研究开发技术相互促进.因此,氢燃料汽车作为燃料电池电动汽车的过渡车型将被汽车制造商所青睐而率先进入市场,有着广阔的应用前景.4结论当前,随着汽车保有量的增加,传统化石燃料汽车的发展已经暴露出了一些问题,其中比较突出的是化石燃料储量不足问题和环境污染加重问题.在这种情景下就要积极寻找一种既要环保又要储量丰富的替代能源.大量研究和事实经证明,氢能源就是这样一种很好的替代产品.鉴于此,世界上主要汽车大国都已投入了大量的人力和财力进行车用氢能源的研究和开发.氢燃料内燃机车和氢燃料电池车是目前车用氢能源的两种主要形式.从社会的发展趋势来看,在氢燃料内燃机车和氢燃料电池车这两者中,氢燃料电池车将是最终的发展方向.但是就目前而言,由于氢燃料内燃机自身的一些特性:有良好的生产、使用基础和技术上的成熟经验,并且造价低廉,氢燃料内燃机车具有很强的竞争力.氢燃料内燃机车在将来一段时间作为氢燃料电池车的过渡产品是一个相当可行的方案.参考文献:[1]人民日报.日本氢能领跑新世纪[OL].[2010-07-15].http://w w w.new /html/0068/2006818_11488.html.[2]毛宗强.氢能)))21世纪的绿色能源[M].北京:化学工业出版社,2005.[3]欧阳明高.氢内燃机的改装设计与控制研究[J].内燃机工程,2006,27(6):1-3.[4]孙宁,马凡华.氢内燃机的发展现状和动向[J].车用发动机,2006(4):2-3.[5]中国汽车工业信息网.福特公司推出面向客户的氢燃料内燃机[OL].[2010-07-10].http://mag-azine.autoinfo.go /Jsp/autoinfo_new s/fdj/show.jsp?id=78374.[6]腾讯.欧盟认可氢燃料内燃发动机为未来技术[OL].[2010-07-10].http://auto.qq.co m/a/20070302/000041_1.htm.[7]杨立平,李君,王立媛,等.氢在车用发动机上的应用[J].汽车技术,2006(12):1-5.[8]东北新闻网.民族品牌汽车有望/喝氢排水0[OL].[2010-07-09].http://w w /77134039223369728/20061017/2038653.shtm l.[9]中国新能源网.北京理工大学成功开发出氢燃料内燃机样机[OL].[2010-06-20].http://w w w.new energ y.or /H tm l/00610/20061031_12294.html.[10]新华报业网.全国首辆/喝氢0轿车诞生镇江[OL].[2010-06-12].http://w w w.x /xh-by/content/2007-01/11/content_1513744.htm[11]搜狐新闻.中国首台氢内燃机点火成功[OL].[2010-05-10].http://new s.sohu.co m/20070628/n250801327.shtm l.111112滨州学院学报第26卷[12]杨振中,王丽君,熊树生.氢经济时代的车用H2燃料发动机的研究与展望[J].车用发动机,2005,156(2):1-5.[13]T oshio Shudo.Thermal Efficiency Improvement in a H ydrog en Com bustion Engines[C]//Pro-ceeding s of the15th Wo rld H ydrog en Ener gy Conference.Yoko ham a:[S.N],2004.[14]Furuhame S.SAE Paper等海外论文关系[G]//古滨庄一论文集录(7).[S.L.]:[S.N.],1990.[15]DAndrea T,H enshaw P F.The addition o f hy dro gen to a gasoline-fuelled SI eng ine[J].Interna-tional Journal of H y dro gen Energ y,2004(29):1541-1552.[16]White C M,Steeper R R,Lutz A E.The hydrog en O fueled internal com bustion eng ine:a technicalreview[J].Inter national Journal of H ydr ogen Energ y,2006(31):1292-1305.[17]杨振中.电控缸内直喷氢燃料发动机高效燃烧技术[D].杭州:浙江大学,2004.[18]王文钱.氢发动机发展现状与展望[J].北京汽车,2007(1):5-8.[19]汪丛伟,周师林,洪学伦,等.燃料电池汽车氢源的发展现状和预测[OL].[2010-07-01].http://w w w.new energ y.or /htm l/00312/20031402-l.html.[20]国家科技图书文献中心.汽车的氢时代[OL].[2010-06-28].http://ati.nstl.g /car/re-search/qcny/bjzl/58285.asp.[21]世界新能源网.氢燃料电池轿车运行创奇迹/氢动力0搅热上海滩[OL].[2010-07-05].http://w w w.86ne.co m/H y dric/200609/H y dric_3699_2.htm l.[22]闫卫东.国内外氢能发展概况[J].新能源,2003,158(2):1-3.[23]中国能源网.系统氢能技术:可靠的新能源系统访国际氢能协会终身理事鲍德佑研究[OL].[2010-07-20].http://w w /w w w/dev/new s/view info-new pow er-200607260024.ht-ml.The Comparison about Application Prospects between Hydrogen O fueledIC Engine Cars and Hydrogen O fueled Cell CarsSH ANG M ing O w ei,CU I Peng,SH I Ai O ping(Dep artment of A utomation,Binz hou Univer sity,Binz hou256603,China)Abstract:This paper summ ar ized the study status quo and development trend betw een hy dro gen O fu-eled IC engine cars and hy drog en O fueled cell cars at hom e and abroad,and made a co mpar ison abo ut their application pro spects.Accor ding to the com pariso n,the author found o ut the differ ence and co nnectio n a-bout them.Finally,it is co ncluded that hydrog en O fueled IC eng ine cars is the transition pr oduct o f hydro-g en O fueled cell cars,and hydrog en O fueled cell cars is the final dev elo pm ent direction about eng ine in the future.Key words:hy dro gen O fueled IC engine cars;hy dro gen O fueled cell car s;application prospects com par-i son(责任编辑:贾晶晶)。
氢能源汽车发动机原理
氢能源汽车发动机原理
氢能源汽车是指利用氢气作为燃料的汽车,其核心部件是氢燃料电池。
燃料电池通过氢气和氧气发生电化学反应产生电能,从而为汽车提供动力。
整个过程不产生有害排放,只排出水。
1. 氢气储存系统
氢气通常以压缩或液态的形式储存在特殊的储氢罐中。
压缩氢气罐可以储存700巴的高压氢气,而液氢罐可以储存极低温度下的液化氢。
2. 空气供给系统
空气通过进气系统被送入燃料电池,为电化学反应提供氧气。
3. 燃料电池系统
燃料电池是氢能源汽车的"心脏"。
它由多个单电池堆叠而成,每个单电池包含阳极、阴极和聚合物电解质膜。
- 阳极:氢气在这里被分解为正离子和电子。
- 阴极:空气中的氧分子与来自外电路的电子结合形成阴离子。
- 电解质膜:让正离子通过,但阻止电子,从而形成电流。
4. 电力控制系统
通过控制电力的产生、分配和存储,为动力系统和车载电子设备供电。
5. 动力系统
由电力驱动的电动机将电能转化为机械能,带动车轮并实现行驶。
氢能源汽车的优点是零排放、能源利用效率高、能源可再生等。
目前仍面临着制氢、储氢、供氢基础设施缺乏等挑战。
随着技术进步,氢能源汽车有望成为未来绿色出行的主力军。
氢内燃机结构
氢内燃机结构氢内燃机是一种使用氢气作为燃料的发动机，它具有独特的结构和工作原理。
本文将介绍氢内燃机的结构及其工作原理。
一、氢内燃机的结构氢内燃机主要由以下几个部分组成：1. 燃料供给系统：燃料供给系统是氢内燃机的重要组成部分，它负责将氢气从燃料储存罐中输送到燃烧室。
燃料供给系统通常包括氢气储存罐、氢气输送管道和氢气喷射装置等。
2. 燃烧室：燃烧室是氢内燃机的燃烧部分，它负责将氢气与空气混合并燃烧产生高温高压气体。
燃烧室通常由燃烧室壁、点火器和燃料喷嘴等组成。
3. 活塞和气缸：活塞和气缸是氢内燃机的动力部分，它们通过往复运动将燃烧产生的气体转化为机械能。
活塞和气缸通常由活塞环、活塞销和气缸套等构成。
4. 曲轴和连杆：曲轴和连杆是氢内燃机的转动部分，它们将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
曲轴和连杆通常由曲轴轴颈、连杆小头和连杆大头等组成。
5. 排气系统：排气系统是氢内燃机的排出部分，它负责将燃烧后的废气排出燃烧室。
排气系统通常由排气管、排气阀和排气消声器等构成。
二、氢内燃机的工作原理氢内燃机的工作原理与传统的内燃机类似，主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
具体工作原理如下：1. 进气：氢气从燃料供给系统进入燃烧室，与空气混合形成可燃气体。
进气过程通过燃料喷嘴来控制燃料的进入量，以保证燃料与空气的混合比例。
2. 压缩：活塞向上运动，将混合气体压缩到高压。
压缩过程使得混合气体的温度和压力升高，为后续的燃烧提供条件。
3. 燃烧：在活塞达到最高点的时候，点火器点燃混合气体，形成火焰。
燃烧过程产生的高温高压气体推动活塞向下运动，传递机械能。
4. 排气：活塞到达最低点时，排气阀打开，将燃烧后的废气排出燃烧室。
排气过程使得燃烧室内的压力降低，为下一个循环的进气提供条件。
通过不断重复上述四个过程，氢内燃机可以实现持续的能量转换，将燃料的化学能转化为机械能。
三、总结氢内燃机是一种使用氢气作为燃料的发动机，它具有独特的结构和工作原理。
长安蓝鲸1.5l混动发动机热效率
长安蓝鲸1.5L混动发动机热效率随着汽车工业的发展，混合动力车型在市场上逐渐受到用户的青睐。
长安蓝鲸1.5L混动发动机作为混合动力车型的代表之一，其热效率备受关注。
本文将从发动机基本原理、热效率的概念以及长安蓝鲸1.5L混动发动机的热效率等方面展开讨论。
一、发动机基本原理1. 内燃机原理内燃机是将可燃气体在燃烧室内燃烧，产生高温高压气体通过工作行程的往复运动，将热能转化为机械能，推动活塞做功，最终驱动汽车前进。
而燃烧所产生的热能和机械能的比值即为发动机的热效率。
二、热效率的概念2.1 热效率概念热效率是指在燃油燃烧产生热能的情况下，发动机将这部分热能转化为机械能的效率。
热效率高意味着单位燃油所转化为机械能的比例高，这对于汽车的燃油经济性和动力性能有着直接的影响。
2.2 热效率计算公式热效率=输出功/输入热其中，输出功指的是发动机输出的机械功，输入热指的是燃油燃烧所产生的热能。
三、长安蓝鲸1.5L混动发动机的热效率3.1 技术特点长安蓝鲸1.5L混动发动机采用了全新的混合动力技术，结合了汽油发动机和电动机的优势。
在低速行驶时，电动机提供动力，减少对燃油的依赖，进而提高了燃油经济性。
而在高速行驶时，汽油发动机发挥作用，保证车辆的动力输出不受影响。
3.2 热效率表现长安蓝鲸1.5L混动发动机在实际测试中取得了较好的热效率表现。
其采用了先进的燃烧控制技术、热力循环技术和效率优化设计，有效提高了发动机的热效率。
在综合工况下，该发动机的热效率达到了行业领先水平，在节能环保方面表现出色。
3.3 发展前景混动发动机以其节能环保的特点，逐渐受到汽车制造商和用户的青睐。
长安蓝鲸1.5L混动发动机在未来的发展前景广阔，其热效率的持续提升将成为汽车行业的重要趋势。
结语长安蓝鲸1.5L混动发动机作为一款先进的混合动力车型，其热效率得到了充分的展现。
随着技术的不断进步和优化，相信未来其热效率将会得到进一步提升，为汽车行业的可持续发展贡献更多力量。
氢内燃机工作原理
氢内燃机工作原理
氢内燃机是一种利用氢气作为燃料的内燃机。
其工作原理类似于传统的燃油内燃机，但在燃料部分有所不同。
氢气作为燃料，需要通过氢气储存罐进入氢内燃机。
氢气储存罐通常由高压容器组成，可以在高压下储存氢气。
氢气从储存罐中流入进气管道。
接下来，氢气进入氢内燃机的进气道，并与空气混合。
混合气体进入缸内，与缸内的活塞相遇。
在氢内燃机的缸内，混合气体被压缩。
活塞向上运动，将混合气体压缩到缸顶。
同时，点火器会在适当的时机点燃混合气体。
点火后，混合气体燃烧，并产生高温高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，从而完成一个工作循环。
在活塞下行的过程中，废气通过排气门排出缸内。
同时，氢气继续从进气门进入缸内。
氢内燃机的工作原理与燃油内燃机类似，但由于氢气是一种高燃烧性的燃料，氢内燃机的燃烧过程更加高效。
此外，由于氢气燃烧后只产生水蒸气，不产生污染物，因此氢内燃机被认为是一种环保的能源解决方案。
总结一下，氢内燃机的工作原理是：氢气从储存罐进入氢内燃机，与空气混合后进入缸内，经过压缩后点燃燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，同时排出废气。
氢内燃机因其高效和环保的特点，被广泛研究和应用于各个领域。
希望通过这篇文章，读者能够对氢内燃机的工作原理有更深入的了解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长安发动机之氢燃料内燃机
产品亮点
是以氢气为燃料，既保留了传统内燃机的基本结构与主要系统，又发挥了氢燃料清洁燃烧、可再生的特点
技术特点：
氢燃料内燃机就是以氢气为燃料，经过燃烧过程转化成机械能的新型内燃机。
它既保留了传统内燃机的基本结构与主要系统，又发挥了氢燃料清洁燃烧、可再生的特点，在使用性能、成本等方面较容易被广大用户所接受。
该项目主要研究内容涵盖氢内燃机总体技术、大流量高响应EGR系统技术、自适应燃料供应系统、燃烧匹配理论与技术、电控软硬件系统、燃料安全性及催化器适应性研究等七个方面。
长安通过2年多的努力，相继攻克大流量高响应EGR系统技术、自适应式燃料供给系统、氢燃料内燃机燃烧匹配理论与技术、电控软硬件系统开发与双燃料工作模式、燃料安全保障系统等关键技术，开发研制出高效率、低排放的氢燃料内燃机样机与样车，申报相关专利4项，获得了具有自主知识产权的氢内燃机核心技术。
同时，通过本项目研究，培养一批从事氢燃料内燃机技术开发的专业人才队伍，为传统的内燃机行业注入了新的生机。
1.氢内燃机总体技术研究
从氢燃料特性分析入手，建立氢内燃机的预测模型，完成虚拟样机开发，在此基础上进行试验样机开发。
在本项目研发过程中较多地应用了现代内燃机仿真分析设计技术。
全面采用了一/三维仿真分析方法，对整机性能、进气岐管、配气相位、EGR、喷氢正时策略、大流量氢气喷嘴及台架氢气供应系统等进行了优化设计与匹配。
2.大流量高响应EGR系统技术研究
EGR技术被公认为降低排气中NOx的有效技术手段，使用具有自主知识产权的三级跨越式控制策略，不但利用EGR来降低排气中的NOx排放，同时还利用EGR来调整发动机的负荷。
传统汽油机或柴油机中使用的EGR率一般不超过20%，而在应用EGR调整氢燃料发动机负荷时，需要使用的EGR量比较大，可以达到甚至超过50%。
为此，通过系统仿真，预测了EGR对降低NOx的效果，以及EGR在进气歧管中的分布规律的分析，在此基础上，进行系统参数的选型和设计，并对EGR阀等关键部件开展专项的试验研究，详细测量EGR阀的特性。
3.自适应式燃料供应系统
车用氢燃料内燃机同其它发动机一样，工作在面工况下，发动机的负荷和转速在较大的范围内变化，使用单一固定压力的氢气减压方案时，需要使用复杂的喷射系统来适应这种变化。
长安用适应式供氢系统来解决这一问题，也是该项目的关键技术之一。
4.氢燃料内燃机燃烧匹配理论与技术
使用自适应燃料供应系统适应不同工况的氢燃料喷射，使用大流量EGR技术解决NOx排放和负荷调节，其实质是解决氢燃料在不同工况下的燃烧控制问题，实现高效、低污染燃烧是氢内燃机研究开发的核心。
本部分研究是在前期已进行的试验和仿真分析的基础上进行的，更加注重的是系统的匹配与优化控制。
5.电控软硬件系统开发与双燃料工作模式研究。