國(guó)內(nèi)首臺(tái)氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火成功世界熱資訊

來(lái)源：佛山新聞網(wǎng) 時(shí)間：2023-06-30 21:51:08

(資料圖片僅供參考)

佛山新聞網(wǎng)訊記者何宇揚(yáng) 通訊員王志方報(bào)道：6月28日，由一汽解放和佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室李駿院士工作站聯(lián)合舉辦的“氨氫融合創(chuàng)領(lǐng)未來(lái)”一汽解放氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火儀式在長(zhǎng)春和蘇州以連線形式兩地同步舉行?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)，氨氫融合直噴零碳重型商用內(nèi)燃機(jī)首發(fā)點(diǎn)火成功，標(biāo)志著李駿院士工作站在發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)突破、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒構(gòu)型突破、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射和供給系統(tǒng)及后處理系統(tǒng)取得實(shí)質(zhì)性的突破和創(chuàng)新，讓我國(guó)在新能源內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)已走在世界前列。

氨氫融合直噴零碳重型商用內(nèi)燃機(jī)。

此次成功點(diǎn)火的氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機(jī)是由佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室李駿院士工作站主導(dǎo)開(kāi)發(fā)，是國(guó)內(nèi)首臺(tái)氨氫融合直噴零碳重型商用卡車(chē)內(nèi)燃機(jī)，該技術(shù)成果彰顯了李駿院士工作站科學(xué)合理的“研發(fā)模式創(chuàng)新”新思維，實(shí)現(xiàn)“以氨載氫、以氫促氨、氨氫融合、零碳安全、節(jié)能高效”的新理念。通過(guò)對(duì)氨內(nèi)燃機(jī)在交通運(yùn)輸商用車(chē)輛上的應(yīng)用仿真與TCO經(jīng)濟(jì)分析，與所有動(dòng)力構(gòu)型包括氫燃料電池動(dòng)力相比，氨氫融合直噴零碳內(nèi)燃機(jī)全生命周期成本在行業(yè)發(fā)展的各個(gè)階段都具有絕對(duì)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，甚至超過(guò)現(xiàn)有傳統(tǒng)柴油車(chē)輛的使用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在續(xù)駛里程方面，以長(zhǎng)途重載牽引車(chē)為例，純電只能達(dá)到500km,氫燃料電池能夠達(dá)到800km,而氨內(nèi)燃機(jī)能夠達(dá)到1500km左右，完全滿足長(zhǎng)途道路運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

據(jù)了解，氨氫融合直噴內(nèi)燃機(jī)在研發(fā)過(guò)程中經(jīng)歷了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，燃燒機(jī)理不完善、噴霧特性欠缺、排放機(jī)理不清晰、冷啟動(dòng)特性不了解等困難。

在燃料噴射和供給系統(tǒng)方面，為實(shí)現(xiàn)氨的高壓噴射，李駿院士工作站既要克服氨無(wú)碳潤(rùn)滑不好的問(wèn)題，還要解決氨的腐蝕性問(wèn)題；氨在常溫常壓下為氣態(tài)，零下33度或者10個(gè)大氣壓則變成液態(tài)，在日常使用環(huán)境下可能會(huì)跨氣、液兩種狀態(tài)，整個(gè)氨供給系統(tǒng)需要根據(jù)氨理化特性控制好其氣液狀態(tài)?，F(xiàn)有的噴射器及供給系統(tǒng)是不能滿足要求的，李駿院士工作站和相關(guān)供應(yīng)商共同研制出了適合氨燃料的噴射和供給系統(tǒng)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)排放方面，因?yàn)榘笔呛剂?，在燃燒時(shí)既會(huì)產(chǎn)生燃料NOx，也會(huì)產(chǎn)生空氣NOx，另外在燃燒不完全時(shí)還會(huì)存在NH3，由此需要采用特殊的方法控制和平衡這些排放物，需要機(jī)內(nèi)與機(jī)外協(xié)同控制。李駿院士工作站聯(lián)合了后處理器供應(yīng)商共同開(kāi)發(fā)研制了適合氨氫融合發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理器協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)近零排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足國(guó)6及未來(lái)的排放法規(guī)。為了簡(jiǎn)化燃料供給，避免加氫難題，李駿院士工作站聯(lián)合相關(guān)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)研制了車(chē)載氨裂解設(shè)備，車(chē)輛只需攜帶一種氨燃料，給車(chē)輛使用帶來(lái)了極大的方便。

為了滿足氨氫融合發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)需求，李駿院士工作站需要搭建新實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，這個(gè)臺(tái)架除了要滿足商用卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速、扭矩、燃燒、油耗、排放、壓力、溫度、流量等測(cè)量要求和對(duì)進(jìn)氣、冷卻、通風(fēng)等控制條件要求外，還要求實(shí)驗(yàn)室既涉氫又涉氨，能提供需求壓力、溫度、流量和狀態(tài)要求的氨和氫，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量，需要滿足氫，氨發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)室防爆要求、安全要求、環(huán)保要求。臺(tái)架具備自動(dòng)測(cè)量和優(yōu)化功能，測(cè)功機(jī)滿足400kW以上發(fā)動(dòng)機(jī)功率測(cè)量要求，排放設(shè)備能準(zhǔn)確進(jìn)行氨，氫，NOx排放測(cè)量，超過(guò)6通道燃燒分析儀，100個(gè)左右不同量程溫度，壓力測(cè)量，10個(gè)左右涉氫不同量程溫度壓力測(cè)量。

仙湖實(shí)驗(yàn)室科研人員與工作人員合影。

李駿表示，交通運(yùn)輸碳中和的內(nèi)涵是實(shí)現(xiàn)“從油井到油箱，從油箱到車(chē)輪”的全過(guò)程“凈零碳”，因此，探索我國(guó)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)運(yùn)輸裝備碳中和的能源革命、燃料革命和動(dòng)力革命之路意義重大，基于氫氨融合零碳動(dòng)力的商用車(chē)碳中和技術(shù)是具有前瞻性和創(chuàng)新性的技術(shù)發(fā)展方向。

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