汽车是如何工作的？（十三）：氢燃料发动机

在氢能源的开发领域，当今国际车坛的主攻方向是燃料电池车，近年来新成果层出不穷。但由于燃料电池至今尚未根本解决价格过高，加氢站建设滞后等问题，因此从氢能利用角度看，宝马则认为开发氢发动机更具现实意义。     

『氢心』

最近宝马（BMW）推出一款高性能豪华汽车Hydrogen 7，这款外表普通的汽车采用最新开发的氢发动机，以氢气为燃料。     

BMW氢动7号将疾驰在公路上

宝马公司将在明年推出批量生产的氢燃料汽车。届时你将看到它的身影在公路上疾驰而过。新型氢动7号Hydrogen 7继续在早期宝马氢内燃机样车的基础上获得了长足的进展，从传统的内燃机为动力的车型转变为以氢能为燃料的氢能汽车。不同于过去的重复做法，氢动7号成功实现了宝马公司的开发过程．其所有的部件是根据与宝马其他产品相同的集成而研发成功。     

宝马将氢发动机的热效率提高至42％

宝马（BMW）旗下从事研究开发的BMW Forschung und Technik近日宣布，已开发出将热效率最大提高至42％的氢发动机“H2BVplus”，与涡轮柴油发动机处于同等水平。此次根据柴油发动机的燃烧室形状，配备了高压喷氢系统。H2BVplus发动机利用氢气出色的燃烧特性，将柴油发动机的燃烧系统与火花塞的点火优势结合在一起。     

掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧及排放影响

为探究掺氢比对氢-甲醇发动机稀薄燃烧性能的影响，在一台1.8 L涡轮增压缸内直喷汽油机 （GDI） 改装的氢-甲醇发动机上，开展了不同燃空当量比和不同掺氢比条件下的甲醇发动机掺氢燃烧和排放试验研究。结果表明，在稀燃条件下，增大掺氢比能提高发动机缸内最高燃烧压力及放热率峰值，且燃烧相位提前，燃烧持续期缩短。在稀燃情况下适当掺氢有助于改善循环变动，混合气越稀改善效果越好，但随燃空比和掺氢量增大时，循环变动却有恶化的趋势。当燃空当量比大于 0.71 时，增大掺氢比能改善 HC 排放；当燃空当量比大于 0.83 时，掺氢能改善 NOx排放，但 CO 排放恶化；当燃空当量比小于0.83时，增大掺氢比导致NOx排放恶化但CO排放降低。     

BMW氢能7系

日前，宝马将世界第一款供日常使用的氢动力豪华高性能轿车BMW氢能7系带到了中国，向国人展示了氢能驱动技术的巨大潜力。     

汽车工业最终技术解决方案——氢和氢能源车

从可持续发展角度看，氢气无污染，无毒，它与氧气燃烧时只产生水，零排放。国际能源界预测：“21世纪将是人类告别华石能源进入氢能经济的年代。”为此，全球各大汽车公司均在燃料电池车/氢发动机车的研发上投入大量资金和人力，新成果层出不穷。     

氢转子发动机

氢转子发动机是在汽油转子发动机的基础上，采用了高热值火花塞，缸内喷射系统及吸附合金燃料箱等新结构，克服氢往复式发动机的混合气过稀，充气量不足等缺点。     

直喷式汽油机的发展动向--宝马新一代汽油机2008年投入应用

在新能源汽车,尤其是油-电混合动力车以崭新姿态逐步进入市场的背景下;在世界各大汽车公司竞相开发氢燃料电池车与混合动力车的潮流中,宝马汽车公司一向以独树一帜的创新精神,不仅开发了氢发动机,而且在传统汽油机领域又不断改进,在宝马现有直喷式汽油机的基础上又开发了新一代直喷式汽油机,将排放与燃油经济性诸方面都提高到新水平。预计在2008年投入实用化     

宝马的叛逆 宝马X6 xDrive 35i

宝马最为人津津乐道的就是它优异的操控性能和用自然吸气发动机横扫一切的态度，搭载着直六发动机的高性能宝马车型，睥睨了那些配备了V6或者增压发动机的高性能车。许多宝马车迷痴迷的正是这一点。然而，宝马推出了X6，一款让人出乎意料的产品，颠覆了宝马传统的车型横空出世，令许多人惊呼，原来宝马也玩叛逆。传统的宝马车迷们能接受这样一个叛逆小子吗？     

氢燃料汽车离我们有多远

2004年北京国际车展前夕，在德国宝马集团投资设立的“清洁能源展区”在中国科技馆隆重落成并正式对外开放．展区主要展示内容包括氢实验室3MW氢燃料12缸概念发动机、BMW氢能汽车以及若干与清洁能源相关的产品。宝马清洁能源展旨在向中国公众传达“清洁能源”这一可持续发展理念。使中国拥有更多清洁能源的使用者。     

氢发动机发展现状与展望

当前,以氢气作为燃料的发动机得到了广泛关注。以氢作为燃料的发动机主要有两种形式:氢氧燃料电池以及氢内燃机。氢发动机有诸多优势,例如:排放极低,能源可再生等等。但是氢发动机在发展的道路上还有许多问题,诸如:发动机成本较高,加氢站很少等等。文中主要对当前氢发动机的发展现状,以及对今后氢发动机发展方向展望等问题进行了讨论。     

氢燃料电池商用车氢安全保障技术研究

氢燃料电池汽车具有绿色环保、续驶里程长、加氢时间短的特点,特别适合中远途、中重型商用车场景,是氢能应用的重要领域。一直以来,氢安全是氢燃料电池商用车推广的重要保障,也是用户关心的问题。从文献和标准规范研究以及实车开发、装配和使用经验,对燃料电池商用车设计、装车、使用和监控主要环节的氢安全保障技术进行总结,为氢燃料电池商用车氢安全提供可参考和借鉴的方法。     

欧盟认可氢燃料发动机为未来技术

10个欧洲合作伙伴历经3年成功完成了氢燃料内燃机项目（HyICE），实现对氢燃料内燃机的优化，标志着首次跨大西洋氢技术合作的成功。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优势。该项目由宝马集团研究与技术中心负责协调，格拉茨技术大学、贺尔碧格阀门技术公司、MAN商用汽车公司、沃尔沃科技公司及宝马集团研究与技术中心为这个项目开发和试验了2种燃气混合模式概念：直喷和外部致冷混合模式。采用这两种方法，发动机的性能均提升1倍，同时能耗降低。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。     

氢燃料电池发动机耐久试验方法研究

针对目前氢燃料电池发动机测评体系中耐久性试验方法还不完善的问题,通过对行业现有的氢燃料电池耐久试验方法进行对比分析,结合实车需求,制定出基于整车实际应用且易于操作的氢燃料电池发动机耐久试验工况。采用制定的工况开展测试,并对试验数据进行了分析,以为氢燃料电池发动机的耐久试验方法研究提供参考。     

氢发动机电控喷氢控制策略的研究

在分析喷氢正时和喷氢量对氢发动机工作性能影响的基础上,提出了根据发动机运行工况实时调节和修正喷氢参数的优化控制策略,并基于Pareto秩与决策偏好相结合的全自动标定算法,进行了喷氢提前角和喷氢脉宽电控系统的设计。结果表明,随工况变化动态寻优的优化算法,能实现氢发动机动力性、经济性与排放性等综合性能达到优化的目标。     

马自达氢转子发动机混合动力车的开发

世界上批量生产转子发动机的马自达公司推出了新能源汽车——氢转子发动机混合动力车，在今年6月召开的马自达2010～2015年的环境技术信息发布会上介绍了以氢能作为燃料的“氢转子发动机混合动力车”。     

宝马拟推出氢燃料电池车 完善新能源阵容

在日前宝马集团上半年财务报告大会上,宝马CE0诺伯特·雷瑟夫表示,未来将推出氢燃料电池车,从续航里程的角度完善新能源产品阵容,与电动车和插电式混合动力车搭配。雷瑟夫表示,宝马新近发布了i3电动车,未来主要面向城市区域应用;作为续航里程更大的产品,宝马将推出插电式混合动力车,例如i子品牌第二款产品宝马i8:对于行程更长的需求,宝马正在探索一系列解决方案,例如氢燃料电池马达等。     

氢燃料发动机电控单元开发与怠速控制策略的研究

将一款汽油机改造成氧燃料发动机,主要是改装了燃料供给系统,加装了电子节气门等部件,并设计了氢燃料发动机电控单元的硬件和软件.对怠速工况下回火现象的生成机理进行理论分析,研究了氢燃料发动机怠速控制策略.用增量式PID控制算法进行怠速稳定性研究,确定其比例系数、积分系数以及控制周期,得到最佳的PID控制参数,实现怠速的稳定控制.通过大量的怠速试验,优化了各种控制参数,包括电子节气门开度、点火提前角、点火闭合角、氢气喷气正时等,达到优化控制的目标.     

可用于轿车和轻型货车的氢燃料发动机

德国博世公司和奥地利格拉茨理工大学对氢燃料发动机方案的混合气形成、燃烧和废气排放等方面进行了评价。对1台废气涡轮增压汽油机进行了改造,并为其配备了氢燃料直接喷射系统。试验研究表明,通过适度的开发工作,已使该款氢燃料发动机具备了较高的功能性潜力。