直喷氢发动机

热效率44.08%

采用适当推迟喷射策略，在优化热效率的同时兼顾NOx排放。

Hong, Wei · Hu, Zhen · Junjie, Ma · Wenzhong, Ma · Shuang, Yuan · Yinuo, Hu · Ke, Hu · 周磊 · 卫海桥

International Journal of Hydrogen Energy 2023

参数信息

最大有效热效率

44.08 %

喷射持续时间缩短倍数

3

BTE提升幅度（优化SOI）

0.5 %

BTE提升幅度（优化SOI）

2.3 %

最高BTE差值（不同喷射压力）

1.5 %

技术优势

推迟喷射提高热效率

通过强混合气分层，氢推迟喷射使壁面热损失降低约2%，从而提升有效热效率。

高压缩短喷射时间

在相同负荷和喷射起始角下，将喷射压力从5 MPa提高到15 MPa，氢喷射持续时间缩短约3倍，允许更灵活的喷射正时。

中高压力各有优势

在给定喷射起始角下，5 MPa喷射压力下的最高BTE比15 MPa下高近1.5%，提示低压喷射结合大流量喷油器的潜力。

应用场景

• 氢内燃机：提供直喷氢发动机样机和标定好的喷射策略，可直接用于商用氢内燃机开发。
• 发动机标定：给出喷射正时与压力的优化规律，标定工程师可直接参考其SOI/EOI窗口。
• 零碳动力：以氢为燃料实现零碳排放，且热效率达44.08%，可替代柴油发电机组。
• 低碳交通：将直喷氢内燃机用于重型卡车、船舶等场景，削减交通碳排放。