0由中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)、中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車(chē)報(bào)社共同主辦，天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)特別支持，日本汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)、德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、新能源汽車(chē)國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合協(xié)辦的第二十屆中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達(dá)）國(guó)際論壇（以下簡(jiǎn)稱“泰達(dá)汽車(chē)論壇”）于2024年8月29日至9月1日在天津?yàn)I海新區(qū)舉辦。本屆論壇以“風(fēng)雨同舟二十載 攜手并肩向未來(lái)”為年度主題，邀請(qǐng)重磅嘉賓展開(kāi)深入研討。
在9月1日“節(jié)能與新能源方向?qū)ｎ}分論壇一：20年積淀變革，燃油車(chē)與新能源汽車(chē)的未來(lái)之路”中，廣西汽車(chē)集團(tuán)有限公司總工程師楊曉發(fā)表題為 “氫發(fā)動(dòng)機(jī)工作介紹”的演講。
廣西汽車(chē)集團(tuán)有限公司總工程師 楊曉
以下為演講實(shí)錄：
我今天做的主題發(fā)言叫氫內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)。
大家都知道能源安全，還有油耗排放法規(guī)的意義在研，我們要尋找一種零碳的發(fā)動(dòng)機(jī)，舉一個(gè)例子說(shuō)像氫燃料作為零碳的，應(yīng)該是降碳的最佳目標(biāo)，我們?cè)倏匆幌職錃獾奶匦?，氫氣與天然氣、汽油等相比具有能量密度高，可燃界限寬，燃燒速度快的特點(diǎn)，大家可以看到氫氣層流火焰的傳播速度為230cm/s,與天然氣和汽油相比大約是他們的6倍，我們?cè)倏纯礆錃獾奶匦?，大家可以看到，氫燃料低熱值蠻高，還有可燃范圍大，還有能量是0.02毫焦，然后在空氣擴(kuò)散系數(shù)以及排放和空燃比都蠻好的。
我們?cè)倏匆幌?，氫?nèi)燃機(jī)它燃燒跟傳統(tǒng)的燃燒幾乎是一樣的。這個(gè)我們?cè)陂_(kāi)發(fā)燃?xì)涞陌l(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候有一些缺點(diǎn)，比如說(shuō)容易早氧、爆震還有回火，另外再有一個(gè)就是進(jìn)氣系統(tǒng)匹配難度比較大，但是可以通過(guò)增壓跟直噴來(lái)解決。
它的優(yōu)勢(shì)很明顯，我們可以看到成本很低，跟傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比只高15%，再有氫燃料不需要熱機(jī)和冷啟動(dòng)，有很好的穩(wěn)定性，另外氫氣的儲(chǔ)存系統(tǒng)基本上跟燃料電機(jī)一樣，幾乎無(wú)需重新開(kāi)發(fā)。
它和汽油機(jī)相比有什么優(yōu)勢(shì)，可以看到這一塊和汽油相比它是有什么優(yōu)勢(shì)，從單位質(zhì)量發(fā)電量來(lái)看，每公斤氫氣跟汽油相比可以看到氫氣的發(fā)電量是汽油的3.86倍，再看到單位體積里，通過(guò)這一系列的換算，可以看到每升油發(fā)3度電左右，但是每升氫氣發(fā)出1.37度左右，這里面主要是基于這個(gè)層面儲(chǔ)氫罐70兆帕以下的。
我們看一下實(shí)例，我們研發(fā)氫發(fā)動(dòng)機(jī)有三次迭代，92除以72大概是1.27左右，這對(duì)于新開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是屬于高效率的，它整個(gè)的性能是實(shí)現(xiàn)80KW，從2000轉(zhuǎn)以后可以做到170N˙m，這對(duì)乘用車(chē)來(lái)說(shuō)是挺好的，再看看增壓器比我們還有優(yōu)化的空間。
我們看一下這個(gè)熱效率，大致可以看到這里面最高點(diǎn)做到了45%，占到整個(gè)面積的70%。
再看一下這個(gè)AI50那一塊，基本上都是在10度左右，這一塊也蠻好的。
我們這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，排放的那一塊，只是在低壓的高浮和高速的高浮那一塊不太好，基本上可以做到零排放，然后我們看一個(gè)AI50，在100N˙m，基本上就是在10度以內(nèi)，在整個(gè)圖是在20度以內(nèi)，燃燒效率是蠻高的，再有一個(gè)我可以再看一下，燃燒持續(xù)期，基本上很大一塊都是在30以內(nèi)，局部是35，燃燒速度是蠻快的，我們可以看一下說(shuō)保壓那一塊基本上在100以內(nèi)。然后這一塊不好，剩下的都很好，所以這個(gè)地方是蠻不錯(cuò)的。
我們?cè)倏匆幌驴諌罕?，底下這一塊如果我們用于增程也是很不錯(cuò)，這個(gè)就是AI50那一塊，我們可以看到像這一段特別優(yōu)秀，像大幅那一塊還可以優(yōu)化但是也可以用了，再看看這個(gè)燃燒的持續(xù)期，這一塊我們看到黃色這一塊可以用，綠色的這一塊就是特別優(yōu)秀的。像這一塊不太好，我們?cè)倏匆幌卤夯旧显?00以下，現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)的靠近就比較容易實(shí)現(xiàn)了。
另外再看一下燃燒的穩(wěn)定性，COV是燃燒穩(wěn)定性的縮寫(xiě)，在3500轉(zhuǎn)以內(nèi)這個(gè)東西都是很優(yōu)秀的。這一塊是增壓器的比配是需要繼續(xù)改進(jìn)，然后也有優(yōu)化的空間，排溫的那一塊偏低一點(diǎn)，作為增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)溫度再提升50度到100度這個(gè)性能就更加優(yōu)秀了，像排溫低也有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)不容易形成一個(gè)氮氧化物。
我們舉例子這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)看得很清楚，最高熱效率45.04%，40%熱效率以上區(qū)域的占比是70.8%。
現(xiàn)在我們?cè)倩氐角懊娴模麄€(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油機(jī)相比，燃?xì)涞挠惺裁磧?yōu)勢(shì)。
我們都知道燃?xì)洌瑥臍錃饽且粔K的開(kāi)發(fā)還是有挑戰(zhàn)的，但是據(jù)說(shuō)博士已經(jīng)解決掉了，所以這一塊做好這個(gè)東西，別的都是應(yīng)該說(shuō)比較小的問(wèn)題，然后像我們做這個(gè)燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，用的好的噴氫器以后，從內(nèi)燃機(jī)的角度來(lái)說(shuō)以后在通用，你做個(gè)幾百小時(shí)還是很輕松的就實(shí)現(xiàn)了。所以我們說(shuō)燃?xì)涞拈_(kāi)發(fā)，還蠻輕松的，總結(jié)三點(diǎn)。
第一燃?xì)涫怯谢A(chǔ)，第二燃?xì)渥龅脑龀唐魑磥?lái)挺好。還有就是我們雖然看到有些難點(diǎn)，這就是我們整個(gè)中國(guó)內(nèi)燃機(jī)要一起抱團(tuán)取暖的機(jī)會(huì)。
所以也歡迎各位到廣汽集團(tuán)跟我們一起進(jìn)行技術(shù)交流和攻關(guān)。雖然有難點(diǎn)，但是我們也堅(jiān)持做燃?xì)湓龀?，在這一塊尋找低成本、高性價(jià)比的動(dòng)力總成。
這是開(kāi)發(fā)燃?xì)涞姆椒?，你看燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)它有一部分是內(nèi)燃機(jī)，有一部分是燃料電池，所以這就是昨天我們?cè)诖髸?huì)場(chǎng)看到創(chuàng)新跟融合，所以創(chuàng)新融合就是助力新能源的高質(zhì)發(fā)展。
希望大家以后到我們集團(tuán)多多進(jìn)行技術(shù)交流，多多幫助我們，謝謝大家！
