作為綠色高效、可持續的清潔能源，氫越來(lái)越受歡迎。通過(guò)可再生電力，電解水可以產(chǎn)生氫氣。氫無(wú)色、無(wú)味，且燃燒時(shí)不會(huì )排放任何溫室氣體，人們對于氫燃料發(fā)動(dòng)機助力零碳排放寄予厚望。
氫燃料如何驅動(dòng)車(chē)輛?
目前，使用氫為發(fā)動(dòng)機或電機提供動(dòng)力，有兩種方式。
燃料電池：燃料電池可以將氫能轉化為電能，為車(chē)輛電動(dòng)機提供動(dòng)力，驅動(dòng)車(chē)輛前行。
氫燃料發(fā)動(dòng)機：以氫氣為燃料的內燃機，燃燒氫氣產(chǎn)生動(dòng)能。
氫燃料電池和氫內燃機有著(zhù)各自?xún)?yōu)點(diǎn)，適合不同的應用工況。相比氫燃料電池而言，氫燃料發(fā)動(dòng)機采用了大家更為熟悉的內燃機技術(shù)。
事實(shí)上，最早的一種內燃機就曾以氫氣和氧氣混合物為燃料，依靠電火花點(diǎn)燃混合氣體。它的發(fā)明者Fran?ois Isaac de Rivaz，用它制造了一輛車(chē)輛，用于短距離運載重物。
柴油機、天然氣發(fā)動(dòng)機與氫燃料發(fā)動(dòng)機有什么差異?
四沖程氫內燃機的缸內循環(huán)與天然氣內燃機一樣。并且，氫內燃機與天然氣發(fā)動(dòng)機的零部件基本相似，包括：缸體、曲柄、氣缸蓋、點(diǎn)火系統、安裝部件等。
柴油發(fā)動(dòng)機和氫內燃機的零部件也部分通用，如：缸體、曲柄及支撐、飛輪殼等安裝部件。
康明斯在點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域累積了豐富經(jīng)驗，為氫內燃機研發(fā)奠定了堅實(shí)基礎?？得魉箽鋬热紮C采用火花點(diǎn)火，其硬件與現有天然氣和汽油發(fā)動(dòng)機相似。
零部件高度通用可以發(fā)揮規模經(jīng)濟優(yōu)勢，滿(mǎn)足用戶(hù)對產(chǎn)品可靠性能需求的同時(shí)，幫助他們降低成本。這對推動(dòng)交通運輸行業(yè)向低碳轉型至關(guān)重要。
雖然零部件高度通用，但氫燃料發(fā)動(dòng)機與天然氣和汽油發(fā)動(dòng)機等其它點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機還是存在差異。
由于氫氣自身的物理化學(xué)特點(diǎn)，氫燃料發(fā)動(dòng)機空燃比控制、燃料噴射方式不同于天然氣和汽油發(fā)動(dòng)機。氫氣更易燃，相比汽油發(fā)動(dòng)機，氫燃料發(fā)動(dòng)機更容易出現早燃。直噴是克服早燃的一種方法，通過(guò)直噴系統將氫氣直接噴入氣缸(而不是進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口)，在進(jìn)氣閥關(guān)閉后開(kāi)始噴射，可以避免回火情況出現。另一種解決方案，就是設計專(zhuān)門(mén)用于氫氣的燃燒系統。
氮氧化物(NOx)的排放是需要考慮另一因素。氮氧化物是一種大氣污染物，會(huì )導致空氣質(zhì)量變差。
存在大量氧氣時(shí)，氫氣燃燒產(chǎn)生的氮氧化物較少。含氧較少條件下，氫氣燃燒則會(huì )產(chǎn)生大量的氮氧化物。因此，通常會(huì )將氫燃料發(fā)動(dòng)機空燃比調整為2:1，將兩倍氫氣量的空氣噴入氣缸中，使氫氣充分燃燒，并通過(guò)排放處理系統，去除過(guò)量的氮氧化物。
氫燃料發(fā)動(dòng)機能用于中重卡和公共汽車(chē)嗎?
氫燃料發(fā)動(dòng)機結構與現有內燃機相似，主機廠(chǎng)可以輕松地將氫內燃機裝配到現有車(chē)輛系統中，大多數零部件和軟件可以保持不變。而且，氫內燃機可實(shí)現零碳排放，因此，主機廠(chǎng)對其十分青睞。
氫內燃機也廣受用戶(hù)歡迎。其外觀(guān)、聲音、工作方式都與大家熟悉的內燃機相似，且可靠性和耐用性可與柴油發(fā)動(dòng)機相媲美。
康明斯目前正在進(jìn)行氫燃料發(fā)動(dòng)機測試，減少氫脆和氫腐蝕的風(fēng)險影響。
對于車(chē)隊用戶(hù)來(lái)說(shuō)，選擇裝配氫燃料發(fā)動(dòng)機的車(chē)輛也是個(gè)安心的選擇，可以避免投資一項全新技術(shù)引發(fā)潛在風(fēng)險的擔憂(yōu)。
除中重卡外，氫燃料發(fā)動(dòng)機在交通運輸領(lǐng)域的應用正不斷擴大，前景可期。此外，在船機、工程機械等其它領(lǐng)域，氫燃料發(fā)動(dòng)機的應用評估也在緊鑼密鼓的展開(kāi)。
