车用氢气发动机研究进展综述

范英杰

摘要：本文介绍了车用氢气发动机的发展背景、清洁高效的优势及目前的发展情况。重点介绍了车用氢气发动机目前存在的技术问题，包括早燃、回火、动力性能劣化及氮氧化物排放等，并介绍了相关的解决方法。最后对氢气发动机未来研究趋势进行了总结，主要包括性能研究、排放研究及缸内喷射研究。

关键词：氢气发动机;进气道喷射;缸内直喷

Abstract： The development background， clean and efficient advantages and current development status of automotive hydrogen engines are introduced in this paper.The paper focuses on the current technical problems of hydrogen engines for vehicles，Including pre-ignition， tempering， deterioration of power performance and nitrogen oxide emissions， etc and introduced related solutions.Finally， the future research trends of hydrogen engines are summarized， including performance research， emission research and in-cylinder injection research.

Key words： hydrogen engine;port-injection;direct-injection

1  車用氢气发动机发展情况

目前全球变暖问题愈演愈烈，各国都寻求降低碳排放的方法，中国计划在2030年实现碳排放的零增长。在此背景下，我国汽车行业也制定了以新能源汽车为主的发展方向。但我国的新能源汽车以纯电动汽车为主，纯电动汽车目前仍需克服其续航、充电及电池衰减等一系列问题。除纯电动汽车以外，国家也加大了对燃料电池行业的支撑，但其技术、成本等问题还亟待解决。因此，在未来很长一段时间内，汽车动力来源还是以内燃机及内燃机与电机结合的混合动力为主。但内燃机目前也在寻求新的突破。内燃机目前的低碳排放路线有两条，一条是提高传统内燃机的燃烧效率，另一条为寻找新的替代燃料，氢气即为替代燃料中的一种。

氢气燃烧理论上只生成水，除此以外，以氢气作为燃料有以下的一些优点：①氢气的可燃极限极广，不需使用分层燃烧技术即可实现稀燃。稀燃同时也允许氢内燃机使用质调节的负荷控制策略，采用此策略可显著降低泵气损失。……